《鐵基超導體中雜質態的掃描隧道顯微鏡研究》是依託南京大學，由楊歡擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鐵基超導體中雜質態的掃描隧道顯微鏡研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊歡
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鐵基超導體作為新發現的高溫超導體系，它的配對對稱性仍然是一個未解決的熱點問題。雖然S±配對對稱性被廣泛提及，但是其直接實驗證據並不多。此配對對稱性的一個問題是為什麼摻雜使得原來不超導的母體能夠變成超導體並且有很高的超導臨界轉變溫度，因為這些摻雜原子原則上應該會起到雜質散射的作用而破壞超導配對。摻雜原子的雜質散射會帶來電子態密度在空間和能量關聯上的特徵變化，這些可以作為判定鐵基超導對稱性的指紋，而這一性質可以由掃描隧道顯微鏡測量。本項目利用超高真空低溫強磁場的掃描隧道顯微鏡來尋找鐵基超導體中雜質原子所在位置並研究其中的雜質態。我們將研究磁性和非磁性的摻雜雜質對局域電子態密度的影響，以及與這些雜質態相關的隧道譜隨溫度、磁場等的變化關係。測量結果將與理論計算結果對比，希望能夠得到鐵基超導樣品配對對稱性的重要信息，促進鐵基超導體配對機理的理解。
結題摘要
鐵基超導體作為除銅氧化物超導體之外的第二類高溫超導體，自從被發現以來其超導電性的成因就備受關注。早期有人針對同時具有空穴費米口袋和電子費米口袋的鐵砷基超導體提出了S± 配對模型，但是鐵基超導體的費米面因材料而異，新發現的很多鐵硒基超導體因缺乏空穴型費米面，對S±電子配對模型來說是一個挑戰。摻雜原子的雜質散射會帶來電子態密度在空間和能量關聯上的特徵變化，這些可以作為判定鐵基超導對稱性的指紋，而這一性質可以由掃描隧道顯微鏡測量。本項目計畫利用了超高真空低溫強磁場的掃描隧道顯微鏡來尋找鐵基超導體中雜質原子所在位置並研究其中的雜質態，希望能夠得到鐵基超導樣品配對對稱性的重要信息，促進鐵基超導體配對機理的理解。在項目執行過程中，我們研究了若干鐵基超導體的雜質效應，取得系列成果。其中一個系列重要進展是：在只有電子型費米面的(Li1−xFex)OHFeSe超導材料中發現兩個各向異性的超導能隙，利用準粒子相干散射實驗第一次把這兩個超導能隙對應到由電子型費米面套疊或雜化後形成的內外兩套費米面上；通過非磁性雜質誘導產生的能隙內雜質態和新型電子駐波相位敏感實驗的探測，證明該材料中超導能隙符號也發生反轉。這一工作統一了有和沒有空穴費米面的鐵基超導體的能隙形式，支持排斥勢是導致電子配對和超導電性產生的關鍵因素。
