《鐵基超導材料的晶體生長與中子散射實驗研究》是依託中國人民大學，由程鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鐵基超導材料的晶體生長與中子散射實驗研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：程鵬
- 依託單位：中國人民大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
2008年開始的鐵基超導材料的物性與機理研究是凝聚態物理領域的一個重要研究方向。這其中，生長出高質量的鐵基超導單晶或多晶樣品是深入研究這一體系的基礎，而另一方面中子散射技術在探測物質磁結構以及各類磁性和自旋激發方面的獨特優勢使得它成為公認的解決鐵基超導機理之謎的關鍵實驗工具。鐵基超導家族擁有數量龐大且結構各異的超導體，這其中許多材料目前仍然沒有成功生長出單晶體的報導，而對於鐵基超導體的超導機制與配對對稱性仍然沒有定論和統一的物理圖像。基於此，本項目將重點開展相輔相成的兩個方面工作：首先通過晶體生長方法的探索與研究，在目前晶體生長困難和未被人們深入研究的鐵基材料中，合成出高質量的鐵基超導單晶或多晶樣品；第二個方面，我們將在這些鐵基超導樣品上，利用中子三軸譜儀開展中子散射的實驗研究，探索這些材料中與鐵基超導機制密切相關的磁有序結構以及自旋和磁性激發。
結題摘要
按照申請書所制定的研究計畫，本項目首先開展了鐵基超導材料的晶體生長探索，成功生長出了包括NdFeAsOF、過渡金屬離子雜質摻雜鐵基-122體系以及Sr2VO3FeAs等高質量的單晶或多晶樣品。在這些樣品上利用包括中子散射在內的多種實驗手段進行了深入的物理研究：通過對Ba0.6K0.4Fe(2-2x)TM2xAs2(TM=Cu,Ni)系列樣品的結構、磁化以及輸運性質的測量，發現鐵基超導體Ba0.6K0.4Fe2As2可能同時存在多種配對對稱性通道；通過對鐵基超導材料NdFeAsO1-xFx樣品的非彈性中子散射譜的測量，得到了該樣品中的晶體場激發態的信息，發現F離子的引入對於Nd離子的局域晶場對稱性產生了顯著影響，並引入了額外的晶場能級，這與銅氧化物氧缺位樣品中的行為非常相似；此外我們還通過模擬計算的方法給出了不同類型的中子散射譜儀在能量解析度上的差異表現，最佳化了相關中子散射實驗中準直器的選擇方法。項目發表科研論文三篇，並完成了項目申請書所預期的科學目標。
