我科学家揭示由二维超导涨落导致的“赝能隙”现象

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日期:2020-09-07 15:02:03    来源:科技日报    

记者从中国科大获悉,该校陈仙辉、吴涛等人组成的超导研究团队,在有机离子插层的二维层状铁硒基高温超导体中揭示了由二维超导涨落导致的“赝能隙”现象,为研究铁基超导材料中的高温超导机理提供了关键性的实验证据。研究成果日前在线发表于物理学知名杂志《物理评论快报》上。

传统的低温超导体中,电子配对与相位相干在超导转变温度同时发生,超导转变温度的高低可以由电子配对形成的能隙大小来决定。然而,在高温铜氧化合物超导体中,特别是对于欠掺杂区的超导电性,其电子配对温度显著高于相位相干温度,因而超导转变温度的高低最终是由相位相干来决定的。由于电子的预配对,在超导温度以上会形成由超导涨落所导致的“赝能隙”现象。铁基高温超导体中是否也有“赝能隙”现象以及其来源又是什么?回答这一问题对于建立一个统一的高温超导机理具有重要的意义。

针对上述科学问题,中国科大超导研究团队首先通过核磁共振技术在有机插层的二维铁硒基高温超导体中证实了在超导转变温度(Tc~ 43K)之上的确存在显著的“赝能隙”特征,其“赝能隙”起始温度大约在60K左右。随后,再通过进一步的各向异性的抗磁性和能斯特效应两个实验方法证明在上述“赝能隙”温区存在明显的二维超导涨落特征。综合各种实验结果,最终断定在该铁硒基高温超导体中存在由二维超导涨落导致的“赝能隙”现象。

这一重要实验发现不但揭示了二维层状铁硒基高温超导体中的“赝能隙”现象,同时也为理解单层铁硒薄膜样品中的高温超导电性提供了新的理解和解释。(记者 吴长锋)

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