《鹼金屬摻雜菲類芳香烴超導體的晶體生長和物性研究》是依託湖北大學，由高雲擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鹼金屬摻雜菲類芳香烴超導體的晶體生長和物性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：高雲
- 依託單位：湖北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
2010年起陸續報導的苉、菲、二苯並五苯等多環芳香烴有機超導體激發了凝聚態物理學界極大的研究熱情，但由於樣品的重複性差，測量超導分數低，為實驗和理論理解該類新型有機超導體帶來很大的困難。在本項目中，我們計畫在前期實驗研究的基礎上開展以下幾個研究工作：（1）採用固相燒結法並通過控制晶體生長的熱力學條件來合成高質量的鹼金屬摻雜菲、溴菲、甲基菲等分子晶體；（2）結合X-射線衍射圖譜、拉曼譜、超導量子干涉儀（SQUID）測量結果綜合分析上述菲類分子晶體在不同鹼金屬原子和分子配比情況下的結構和物理特性，尤其是超導特性；（3）對發現的有機超導體開展電輸運和壓力研究工作，結合理論計算分析超導體在壓力下的物性變化。我們的研究工作將會有力地促進多環芳香烴有機超導這一新興領域的發展。
結題摘要
在該項目中，我們基於菲、萘、蒽、以及對三聯苯等芳香烴分子晶體體系開展了系統的實驗和理論研究，設計了鹼金屬（鉀、銣）摻雜有機物的關鍵製備技術，獲得了一系列具有特殊超導和有機鐵磁性能的新材料，並對其超導特性或鐵磁特性的根源進行了系統地分析。部分重要的研究結果如下：1、在鉀摻雜對三聯苯有機分子晶體中發現了4.5K，7K，43K和123K等多個超導轉變溫度點；2、在鉀摻雜三苯基鉍有機金屬分子晶體中發現存在兩個超導轉變溫度點，3.5K和7.2K。超導分數超過1%且能實現100%重複，通過零電阻的測定確認了超導特性的存在；3、在鉀摻雜三對/鄰甲苯基鉍有機金屬分子晶體中發現多數樣品存在3.6K的超導轉變溫度點，少數樣品存在5.3K的超導轉變溫度點。超導分數超過18%且能實現100%重複，通過零電阻的測定確認了超導特性的存在；4、在銣摻雜三苯基鉍和三對/鄰甲苯基鉍有機金屬分子晶體中發現存在約為4.1K的超導相和32K附近的反鐵磁轉變特徵。5、在鉀摻雜萘樣品中發現15K附近存在順磁-鐵磁轉變特性，並在鉀摻雜9-苯基蒽中發現5.2K以下的弱鐵磁特性（即自旋傾斜反鐵磁性）。理論研究結果表明，磁性的產生來源於電子從鉀到分子的轉移； 6、在真空退火萘分子晶體樣品中發現了室溫鐵磁性。（001）晶面上大量碳懸掛鍵的產生是鐵磁性產生的根源。我們還在其他相關研究領域中取得了系列進展。共發表SCI論文18篇。
