《Fe(Te,Se,S)化合物的超導電性和磁性研究》是依託浙江大學，由方明虎擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Fe(Te,Se,S)化合物的超導電性和磁性研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：方明虎
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
自去年初在LaFeAs(O,F)體系中發現26K超導電性以來，還在另外三個具有相類似結構的：(Ba,K)Fe2As2、LiFeAs和Fe(TeSe)系統中發現了超導電性，其最高Tc已達55K，高溫超導電性研究再次成為凝聚態物理學科重要研究課題之一。本項目將在申請者過去工作的基礎上，針對Fe(Te,Se,S)體系的超導電性和磁性開展進一步研究。探索新型Fe、Ni硫族化合物的合成，尋找新型Fe、Ni基超導體；通過Fe含量的調節，在不同襯底上(引入內應力)生長出具有鐵磁和超導電性的FeSe單晶薄膜，研究其應力對其磁性、超導電性的影響；揭示Fe(Te,S)系統中超導電性與反鐵磁序之間的微觀關聯；改善Fe(TeSe)單晶品質，就其Fermi面結構、超導能隙、超導Cooper對類型等給出明確結論，從而加深人們對Fe(Te,Se,S)系統中磁性與超導電性的理解，為Fe基超導體微觀機理的解決提供實驗證據。
結題摘要
課題組就新型FeSe-基超導體的發現和理解，開展了系列研究，取得了多個創新性成果，達到項目預期目標。 (1) 新型(Tl,K,Rb)FexSe2超導體的發現。2010年底，我們首次報導了新型(Tl,K,Rb)FexSe2中的30-40K超導電性，並證實其靠近反鐵磁絕緣體，首次提出該化合物中存在Fe空位超格子結構。該工作發表在EPL後，被評為其2011年有特色論文；並做了亮點報導；成為其兩年來被引次數最多論文；被選為國際超導領域的Hot Paper；入選“2011年中國百篇最具影響國際學術論文”。國內外多個研究組，利用我們製備的晶體，就其磁結構、晶體結構、電子結構、超導能隙、高壓下相圖和相分離等問題開展了大量研究，獲得了許多重要結果，它們分別發表在Nature (1篇), PRL (2), PRB(1), EPL(4)，JOP(1) 等刊物上，從而掀起了新一輪Fe基超導研究高潮。 (2) Fe(Te,Se,S)化合物的超導電性及磁性的進一步研究。基於我們過去在Fe(Te,Se,S)的研究基礎，通過除去晶體中的過量Fe原子，獲得了Fe(Te,Se)本徵相圖；通過高場下電阻的測量，證實了其上臨界磁場Hc2(T)的各向同性。通過對該系統的電子結構、本徵磁化率、Kadowaki–Woods和Wilson比、Knight位移、核自旋-晶格馳豫等物性的觀測，以及對FeTe化合物中Cu替代效應的研究，證實：Fe(Te,Se)體系為強關聯電子系統，其超導電性起源於反鐵磁自旋漲落，加深對該系統的理解。這些工作發表在PRB(4), JPSJ(1), PLA(1)等刊物上。 (3)其它新型Fe基、Ni基化合物探索。在成功合成新型La2O3Fe2(Se,S)2化合物基礎上，通過對其結構、電阻和磁化率測量，電子能帶結構計算，證實其為反鐵磁Mott絕緣體。採用熔煉方法製備Ni3Al1-xGax合金，發現：Ga對Al的部分替代抑制了其長程鐵磁序，在臨界濃度x=0.34附近，呈現強烈的鐵磁量子漲落，上述結果發表在PRL、PRB上。 在項目的資助下，發表論文19篇，其中Nature 1篇，PRL 3篇，PRB 6篇，EPL 4篇，JPSJ 1篇，JOP 1篇，PLA 1篇，其中2篇入選“2011年中國百篇最具影響國際學術論文”。項目組成員在學術會議作邀請報告4次，培養博士、碩士研究生9名。
