《KFe2Se2與BaFe2As2體系的磁性和局域晶格結構研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由張昌錦擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：KFe2Se2與BaFe2As2體系的磁性和局域晶格結構研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張昌錦
- 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題將集中對KxFe2-ySe2和BaFe2As2兩類鐵基超導體的磁性和局域晶格結構進行研究，探索這兩個因素的的相互影響及它們與超導電性的關聯。.利用電子順磁共振，磁化率和外加強磁場下的輸運性質測量，探測這兩個系列的樣品的微觀和巨觀磁性質，尋找在巨觀和微觀尺度上磁性與超導電性的共存或競爭的證據，並探索超導配對機制。 同時利用變溫x射線衍射和x射線吸收精細結構分析在KxFe2-ySe2體系中K的站位情況和Fe位缺陷對該體系的晶格結構變化以及對Fe-Se鍵的鍵長和鍵角的影響，並與BaFe2As2體系對比。目的在於揭示這類體系中結構和磁性之間的相互影響和關聯，以及它們與超導電性的相互關係，為更全面的理解超導配對機制提供直接的實驗證據和物理圖像。
結題摘要
關於磁性和晶格結構與超導電性的關係一直是超導研究中的一個重要內容。本項目利用合肥物質科學研究院強磁場科學中心的穩態強磁場條件和結構表征手段對一些有代表性的非常規超導材料進行磁性和晶格結構方面的研究。 我們主要開展了以下幾個方面的研究內容：（1）我們選取了多種不同的元素對KFe2Se2體系和BaFe2As2體系的鐵位和硒位進行了替代效應的研究，著重研究了不同磁性離子的引入對體系的磁性質的影響，以及超導電性的演變過程，與此同時，我們還研究了不同尺寸的離子對體系的晶格結構的變化和超導電性的影響；（2）對基於BiSe2的超導體的晶格結構和超導電性的關係進行了研究；（3）除此之外，我們還對一些非常規超導材料的上臨界磁場和可能的拓撲超導體進行了研究。 我們在本項目的支持下獲得如下重要結果：（1）我們發現在KFe2Se2體系和BaFe2As2體系中，傳統的超導庫伯對拆對理論不能解釋這個體系中超導電性的演變過程，並給出了合理的解釋；（2）我們對基於BiSe2的超導體系進行了一些研究，發現了2個基於BiSe2的超導體：Bi6O8S5和BiO1-xFxBiS2，通過對這些體系的晶格結構進行仔細分析，我們發現這些體系都是在Bi2OS2基本結構單元的基礎上通過插層獲得的；（3）我們在國際上率先通過在Bi2Se3拓撲絕緣體的基礎上插入鹼土金屬Sr，獲得了高質量的超導體，並通過強磁場下的量子振盪效應實驗給出了該體系存在拓撲表面態的證據；（４）我們成功生長了一系列具有優良柔韌性的Nb2PdxS5超導纖維，具有良好的實際套用前景。 在本項目支持下共發表SCI論文１８篇（全部是項目負責人作為通信作者的文章）。包括J. Am. Chem. Soc. 2篇等。 通過本項目研究獲得的科學意義如下：（１）對KFe2Se2體系和BaFe2As2體系的磁性變化和晶格結構變化對超導電性的研究，發現在該體系中不遵從傳統的磁拆對機制，我們認為在這些體系中由於摻雜導致的鐵磁相互作用對超導電性有重要影響，這方面的工作可為更好的建立超導理論提供實驗數據；（２）關於拓撲超導電性的研究是當前凝聚態物理研究的一個熱點和難點，我們率先發現了SrxBi2Se3超導體，並給出了其存在拓撲表面態的證據，對解決拓撲超導電性提供了一個好的平台。（３）對於基於BiSe2超導體的基本結構單元的研究，有助於發現更多的基於BiSe2的超導體
