《高壓下鐵基超導體的結構演化研究》是依託哈爾濱工業大學，由趙景庚擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高壓下鐵基超導體的結構演化研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙景庚
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鐵基超導體是最近發現的一類新型高溫超導材料，是超導研究領域的一個新興方向，對於提高超導轉變溫度和揭示超導電性機理而言都具有非常重要的科學意義。本項目在我們前期對Nd(O0.88F0.12)FeAs的高壓結構相變研究基礎上，利用金剛石對頂砧高壓裝置和同步輻射X射線衍射實驗技術，研究高壓下兩類鐵基超導體Ln(O1-xFx)FeAs (Ln=La, Ce, Pr, Nd, Sm)系列樣品和LiFeAs體系的結構演化。我們將結合低溫和高壓技術，研究上述鐵基超導體在不同壓力和溫度下的結構性質，建立相應材料的壓力－溫度相圖，從而認識鐵基超導體的超導性質與晶體結構之間的關係，進而對其超導電性有規律性的深入認識。我們將利用高壓原位中子衍射實驗，測定所研究的鐵基超導體內輕元素(O, F和Li)在高壓下的位置變化，探討壓力對輕元素離子相對位置移動的影響。
結題摘要
最近發現的新型高溫超導材料—鐵基超導體是超導研究領域的一個新興方向，相關的高壓研究工作對於提高超導轉變溫度和揭示超導電性機理而言都具有非常重要的科學意義。本項目中，我們利用金剛石對頂砧高壓裝置和同步輻射X射線衍射實驗技術，研究鐵基超導體Ce(O0.84F0.16)FeAs、Li1.1FeAs和未摻雜NdOFeAs、CeOFeAs等材料在高壓下的結構演化。實驗結果表明鐵基超導體Ce(O0.84F0.16)FeAs在13.9GPa時候發生了一個“等結構相變”，在33.8GPa又轉變為一個新的高壓相。Li1.1FeAs在20.1GPa時發生晶體結構相變。NdOFeAs在10GPa時候發生了一個“等結構相變”，與Nd(O0.88F0.12)FeAs的高壓結果相似，這說明F的摻雜並沒有影響NdOFeAs的高壓結構演化性質。此外，由於拓撲絕緣體是近幾年新發現的材料，並且在高壓下可能成為拓撲超導體，與本項目的研究內容具有較強的關聯性，我們對Sb2Te3和Bi2Se3也進行了高壓研究工作，發現它們在高壓下都經歷了一系列晶體結構轉變。Sb2Te3在9.3GPa轉變為單斜結構，在15.1GPa轉變為另外一個單斜結構，其中Sb和Te原子無序替代分布。壓力達到19.8GPa時，Sb2Te3轉變為體心立方結構。Bi2Se3在10.4GPa轉變為單斜結構，在24.5GPa轉變為體心四方結構。這些在結構演化數據有助於進一步研究它們在高壓下的物理性質，具有重要的參考價值。
