《鉻基超導體K2Cr3As3的核磁共振和繆子自旋共振研究》是依託浙江大學，由寧凡龍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鉻基超導體K2Cr3As3的核磁共振和繆子自旋共振研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：寧凡龍
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
具有準一維晶體結構的鉻基化合物K2Cr3As3在常壓下、溫度為6 K以下變為超導體。K2Cr3As3的超導機理，如能隙上是否有節點，軌道配對對稱性等問題目前還不清楚。在K2Cr3As3母相中是否存在反鐵磁長程有序，調製超導相的自旋漲落是何種類型等問題也不清楚。研究、比較鉻基與銅基、鐵基超導體的異同，將促進對高溫超導機理的理解。我們利用核磁共振(NMR)和繆子自旋共振（muSR）這兩種局域、微觀、具有位置選擇性的測量手段，對K2Cr3As3展開研究。我們通過測量NMR譜線、奈特位移和自旋-晶格弛豫率，來研究順磁態和超導態下的電子的靜態、動態自旋磁化率和軌道磁化率。我們通過muSR測量超導體的穿透深度，超導相的體積分數，然後分析比較NMR和muSR 數據來研究超導配對對稱性。我們將運用NMR和muSR研究K2Cr3As3中是否存在反鐵磁磁長程有序，確認磁漲落的類型及其與超導的關係。
結題摘要
鐵基超導體的研究曾經掀起了一陣熱潮。在進行鐵基超導體研究的同時，人們也在探索Cr基化合物中是否有超導現象？它的超導機理是什麼？研究的重點是2014年底浙江大學曹光旱教授的研究組發現的K2Cr3As3超導體。本項目從2016年1月開始執行，圍繞著K2Cr3As3的超導機理研究開展研究工作。我們首先運用核磁共振證明了K2Cr3As3的超導是非常規超導（詳細結果見下文）；運用繆子自旋共振(muSR)排除了超導轉變溫度Tc之上沒有任何的短程和長程磁有序。同時，我們對Tc以下到30mK的奈特位移進行了精準的測量，排除掉施加外磁場的影響，我們發現奈特位移在Tc處沒有發生變化，這一現象與自旋三重態的理論預測結果一致。與此同時，隨著前沿研究的推進，我們繼續塊材磁性半導體的研究。我們成功地製備了一系列與鐵基超導體具有相同結構的新型塊材稀磁半導體，該系列稀磁半導體可以做成塊材，樣品質量易於控制；而且還具有自旋和載流子可以分開調控的優勢，對理解傳統的稀磁半導體(Ga,Mn)As中的磁學機制有很大的幫助。作為突破性的成果之一，我們成功地製備了一個塊材的N型稀磁半導體，Ba(Zn1-xCox)2As2。它的居里溫度隨著Co的摻雜量而改變，最高為45K。霍爾效應和熱電勢效應測量都顯示其載流子類型為N型。我們運用繆子自旋共振研究了該稀磁半導體的物理性質，證明了它的磁性是均勻的和本徵的。在過去4年中，我們總計發表文章17篇，其中12篇致謝了本基金。其中，項目負責人作為通訊作者的文章有11篇，與其他人合作發表文章6篇。在這17篇文章中，有1篇文章發表在Physical Review Letters上，有1篇文章發表在Nature Communications上, 有1篇文章發表在Applied Physics Letters, 有3篇文章發表在Physical Review B上, 有2 篇文章發表在Scientific Reports上, 有2篇文章發表在Journal of Physics-Condensed Matter上，有2篇文章發表在 Journal of Magnetism and Magnetic Materials上, 有2篇文章發表在European Physics Letters上,等等。整體來說，該項目較好地完成了最初構想的目標。
