《物理評論快報》發(fā)表鐵基超導(dǎo)體研究進展

zui近，中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家實驗室聞海虎研究組在鐵基超導(dǎo)體超導(dǎo)電性研究中取得新進展。相關(guān)工作已發(fā)表在（C. Ren et al., Physical Review Letter. 0, 257006 （2008））。

    該組任聰副研究員自主開發(fā)出了一套基于半導(dǎo)體二維電子器Hall效應(yīng)的磁測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以研究微米尺寸材料的低溫磁性。利用這一套系統(tǒng)，任聰、單磊和聞海虎等研究人員研究了*摻雜Ba0.6K0.4Fe2As2單晶（Tc=36K）的下臨界場Hc的性質(zhì)，從而獲得其超流密度的信息。他們發(fā)現(xiàn)Hc的溫度依賴關(guān)系具有明顯的兩能帶特征，可以用兩個各向同性的s波能隙函數(shù)擬合。擬合結(jié)果表明，具有較大能隙 （2&6508;b/kBTc = 6.0） 的能帶對超流密度的貢獻小，而較小能隙（2&6508;a/kBTc=.3） 的能帶在超流中占據(jù)較大的權(quán)重。這一結(jié)果和*性原理能帶計算的費米面附近的能態(tài)密度權(quán)重是一致的。他們還指出，比較電子型FeAs-體系，BaKFe2As2 零溫極限下的超流密度比較大，與Tc的關(guān)系明顯不滿足于已知的Uemura標度關(guān)系。該標度關(guān)系在欠摻雜氧化物超導(dǎo)體中是滿足的。此結(jié)果說明鐵基超導(dǎo)體和氧化物超導(dǎo)體在機理上可能有明顯區(qū)別。

    高溫超導(dǎo)電性一直是凝聚態(tài)物理學(xué)領(lǐng)域的熱點研究課題之一。作為強關(guān)聯(lián)電子體系的銅氧化物高溫超導(dǎo)體，其豐富的物理性質(zhì)大大拓寬了人們對凝聚態(tài)物質(zhì)的理解，但是相關(guān)的機理卻是凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的難題之一。zui近發(fā)現(xiàn)的新型鐵基超導(dǎo)體，其層狀結(jié)構(gòu)與銅氧化物相似，而超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度可以高于50 K。對鐵基超導(dǎo)體的研究可以為高溫超導(dǎo)另辟蹊徑， 有助于揭示高溫超導(dǎo)的機理。

    超導(dǎo)能隙分布及能隙函數(shù)的配對對稱性是超導(dǎo)電性的一個關(guān)鍵問題。通過探測鐵基超導(dǎo)體超流密度可以獲得其超導(dǎo)電子配對信息，對鐵基超導(dǎo)機理的研究具有重要意義，而這項研究在高質(zhì)量單晶樣品上尤為重要。聞海虎研究組在鐵基超導(dǎo)體單晶樣品生長中取得一系列重要進展。他們用NaCl助熔劑方法生長出尺寸在亞毫米的電子型FeAs-單晶并成功測量了單晶的輸運性質(zhì)，同時他們還用FeAs做助熔劑生長出了厘米量級空穴型FeAs-22系列摻雜單晶，通過單晶的性能表征說明它們具有很高的質(zhì)量。