鐵基超導體超導渦旋中的馬約拉納零能模是當前人們關注的前沿問題。近日,中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心研究員丁洪、中科院院士高鴻鈞與美國麻省理工學院教授Liang Fu通力合作,在鐵基超導體FeTe0.55Se0.45單晶樣品上發現了伴隨馬約拉納零能模出現的渦旋束縛態能級序列半整數嬗移,反映了超導渦旋中馬約拉納零能模的拓撲本質。相關研究結果以長文 (Article) 形式于8月19日發表于《自然-物理學》(Nature Physics)。孔令元 (IOP)、朱詩雨 (IOP)、Michal Papaj (MIT)、陳輝 (IOP)為共同第一作者。丁洪、高鴻鈞、Liang Fu為共同通訊作者。美國布魯克海文國家實驗室Genda Gu提供了高質量的單晶。 在凝聚態物理系統中,馬約拉納零能模是束縛在拓撲缺陷上的拓撲非平庸的準粒子激發,其產生湮滅算符滿足自共軛關系,因此可以被近似看作真實宇宙中的馬約拉納費米子在低維凝......閱讀全文
2008年發現的鐵基超導體其超導轉變溫度最高可達55K,是繼1986年發現的銅氧化物高溫超導體之后發現的第二類新的高溫超導體系。它的發現,為高溫超導電性的研究開辟了一個新的方向。與銅氧化物高溫超導體的研究類似,鐵基超導體研究的核心問題是理解其高溫超導電性產生的機理。對材料電子結構
上世紀80年代末90年代初,中、美、日三國科學家的“超導大戰”至今仍讓人記憶猶新。在那場“大戰”中,中國科學院物理研究所超導研究團隊不分晝夜地在實驗室工作,困得實在受不了了,就在桌子上躺一躺或在椅子上靠一會兒打個盹兒,醒了繼續做實驗。那時,他們研究的是銅氧化物高溫超導體。 正是在這一波研究
凌晨兩三點鐘,中國科學院物理研究所(以下簡稱物理所)研究員王楠林和同事陳根富、雒建林匆匆走出D樓的大門,各自回家休息。 三四個小時后,他們又回到實驗室繼續工作。 2008年3月,鐵基超導研究競爭全面鋪開,王楠林和他的同事經常要過著這樣的生活:在實驗室工作到凌晨,回家沖個澡,休息幾個小
不久前,我國科學家在鐵基超導體統一相圖研究上取得進展,人們對鐵基超導的物理特性認識更進一步。而在3年前,中科院物理所和中國科技大學的研究團隊以在鐵基超導研究上的突破,獲得國家自然科學一等獎,結束了該獎項連續3年的空缺。超導為何如此重要? 如果采用超導輸電線,我國每年節
自2008年被發現以來,已有至少20種不同結構鐵砷化物或鐵硒化物被證實存在超導電性,它們統稱為鐵基超導體。由于鐵基超導體同樣可以突破BCS強耦合理論預言的40K的麥克米蘭極限,它和銅氧化物超導體一起被列入高溫超導家族,其超導微觀機理問題至今仍是凝聚態物理前沿領域皇冠上的明珠。 經過多年研究,人
自 2008年以來,鐵基高溫超導體上的發現不僅提供了新的一類高溫超導,同時也提出了一些激動人心而又至關重要的科學難題:有沒有一個微觀理論可以統一解釋它們的超導電性?如果這個理論存在,那么它的廬山真面目會是什么樣的?這些新的鐵基高溫超導體和舊的銅基高溫超導體之間是否存在某種深
天下同歸而殊途,一致而百慮。 ——《周易·系辭下》
鐵基超導體作為繼銅氧化物超導體之后的第二類高溫超導體,其超導機理是凝聚態物理研究的重要課題。絕大多數鐵基超導體具有位于布里淵區中心的空穴型費米面和位于布里淵區頂角的電子型費米面。一種普遍的超導機理(費米面“嵌套”)認為,電子在電子型與空穴型費米面之間的散射,是鐵基超導體中電子配對和超導電性產生的
2016年度國家最高科學技術獎獲獎人 趙忠賢 院士 Zhao Zhongxian 中國科學院物理研究所 由中國科學院推薦 趙忠賢,男,1941年出生,遼寧新民人,1964年中國科學技術大學畢業后到中國科學院物理研究所工作至今。曾擔任國防課題組業務負責人和超導國家重點實驗室主任。現任中國科學
鐵基超導體是凝聚態物理的前沿熱點領域之一。中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)王楠林研究員領導的小組在鐵基超導體的母體和超導樣品的電荷動力學方面繼續進行深入研究,取得新的進展。 鐵基超導體的一個主要特征是存在磁性與超導電性的競爭,當長程磁有序被一定程度抑制之后
——記“千人計劃”入選者、中科院物理所研究員丁洪5月27日,丁洪(右)在實驗室里與同事、學生交流 丁洪,中科院物理所研究員、北京凝聚態國家實驗室首席科學家、國家“千人計劃”首批引進專家。2008年,他辭去美國終身教授職位回國,在鐵基高溫超導領域取得令國際同行矚目的成就。 “我握住了中國向全
連續空缺了三屆的國家自然科學獎一等獎,今年終于不再寂寞。在堅守中創新,在創新中突破,研究團隊的獲獎絕非偶然—— 1月10日,以趙忠賢、陳仙輝、王楠林、聞海虎和方忠為代表的中國科學院物理研究所(以下簡稱“物理所”)和中國科學技術大學(以下簡稱“中科大”)研究團隊因“40K以上鐵基高溫超導
近年來,鐵基高溫超導體作為自賦性拓撲超導體,引起了科研人員的興趣。理論研究表明,鐵基高溫超導體是一個理想的實現Majorana零能模的體系;科研人員在多個鐵基材料表面觀測到Majorana零能模,揭開了在鐵基超導體系中探尋Majorana零能模的序幕,這使鐵基超導體可能成為拓撲計算的載體。 但
最近,中科院物理研究所聞海虎研究員等從體測量的角度明確證明了鐵基超導體FeSe0.45Te0.55中能隙有各向異性,并且精確測定了能隙振蕩的方式和角度。該工作發表于【B. Zeng et al., Nature Communications 1:115 (2010)】。 自從2
“姜尚因命守時,立鉤釣渭水之魚,不用香餌之食,離水面三尺, 尚自言曰:‘負命者上鉤來!’” &nb
高溫超導機理一直是凝聚態物理領域前沿難題之一。作為繼銅氧化物超導體之后的第二個高溫超導家族,2008年發現的鐵基超導體也是通過在三維反鐵磁母體中摻雜電子或空穴載流子來抑制反鐵磁長程序而獲得超導態。目前的研究普遍認為,自旋漲落在兩者的超導電子配對過程中均扮演著重要角色,特征之一表現為在超導樣品的磁
鐵基超導體是一類重要的非常規高溫超導體,目前主要由鐵砷、鐵硒兩大類超導材料構成。二元鐵硒是結構最為簡單的鐵基超導體,其超導轉變溫度Tc= 8K,最早由吳茂昆小組發現。對于鐵基等非常規超導體,為了優化超導電性,通常需要向材料中引入適量的載流子。因此,可根據引入載流子的類型,將其分為電子或空穴型超導
鐵基超導體是一類重要的非常規高溫超導體,目前主要由鐵砷、鐵硒兩大類超導材料構成。二元鐵硒是結構最為簡單的鐵基超導體,其超導轉變溫度Tc= 8K,最早由吳茂昆小組發現。對于鐵基等非常規超導體,為了優化超導電性,通常需要向材料中引入適量的載流子。因此,可根據引入載流子的類型,將其分為電子或空穴型超導
發現新的具有更高超導轉變溫度的超導材料和理解高溫超導電性的產生機理是當今超導研究的兩個重要方向。2008年發現的鐵基超導體,其最高超導溫度達到55K。最近,清華大學物理系薛其坤研究組和中科院物理研究所的馬旭村研究組合作,在SrTiO3襯底上成功生長出了FeSe薄膜,并在單層FeSe薄膜
在凝聚態物理中,通過化學摻雜、壓力、磁場等非溫度因素調控來實現的零溫下相變被稱之為量子相變,如果發生的量子相變屬于二級相變,那么其對應的零溫下參量臨界點就稱之為量子臨界點。理論上認為,量子相變及其相關漲落是非常規超導材料中諸多奇異量子物性的物理根源之一,確認量子臨界點存在與否也成為實驗上的重要挑
近年來,科學家們在新的鐵基超導體的探索和對其超導機理的研究方面取得了卓有成效的進步。Ca10(PtnAs8)(Fe2As2)5 (n=3, 4)是一種新型的具有復雜結構的鐵基磷族化合物超導體,其晶體結構可描述為在CaFe2As2 晶格中交替用PtnAs8中間層(被成為方鈷礦層)來置換Fe
銅氧化物和鐵基高溫超導體的母體化合物都具有反鐵磁長程序,通過采用化學摻雜或施加壓力等手段可將其反鐵磁長程序有效抑制,產生反鐵磁至順磁轉變,在轉變點附近由于電荷,軌道、自旋、晶格等自由度的相互作用,使系統處于磁漲落狀態(即奇異量子態),通常具有這種量子態的系統在低溫下會呈現出超導電性。因此,抑制具
鐵基超導體和拓撲絕緣體是近年來凝聚態物理研究的熱點問題。鐵基超導體是非常規超導體,不同于傳統的電聲耦合機制的BCS超導體,其超導配對機制的解釋仍然是凝聚態物理理論的一個難點;同時,不同于單帶的銅基非常規超導體,鐵基超導體的多帶特性使其具有更豐富的電子結構。拓撲絕緣體的發現突破了人們對絕緣相的認識
2012年,清華大學物理系薛其坤研究組和中科院物理研究所表面物理國家重點實驗室馬旭村研究組在鈦酸鍶(SrTiO3)襯底上成功制備出單層FeSe薄膜,并在掃描隧道譜上觀察到大的能隙,預示著該材料有可能存在接近液氮溫區(77K)的高溫超導電性【Chin. Phys. Lett. 29 (2012
非常規超導體中所呈現奇異量子物性的物理根源常常認為來自于零溫下的量子相變及其相關漲落。在鐵基超導體中,通過對反鐵磁母體進行載流子或等價位摻雜均可抑制反鐵磁性,并在磁性區域邊緣誘導出最佳超導電性。因此,在反鐵磁區和順磁區的零溫邊界處很可能存在磁量子臨界點,在其附近的有限溫度區域會因量子臨界特性而影
12月19日,中國科學院發布改革開放四十年40項標志性重大科技成果。 中科院以“三個面向”為線索,在系統梳理改革開放40年來廣大科研人員取得的眾多重大科技成果基礎上,發布面向世界科技前沿成果15項、面向國家重大需求成果15項、面向國民經濟主戰場成果10項。 習近平總書記在慶祝改革開放40周年
到目前為止,科學家發現了兩類著名的非常規高溫超導體——銅基和鐵基超導體。這兩類超導體都是在實驗中偶然發現的。對它們的超導機理的研究是凝聚態物理最具挑戰性的前沿工作。 中國科學院物理研究所/北京凝聚態國家實驗室(籌)研究員胡江平的研究組總結了過去一系列研究工作,提出要統一解釋這兩類超導
最近,《科學》發表了中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)表面物理實驗室馬旭村研究組與清華大學物理系薛其坤研究組合作,在鐵基超導體FeSe電子配對對稱性研究中取得的新進展。這是我國科學家首次在Science雜志上刊登該領域的研究成果。 鐵基超導體是繼銅
南京大學超導物理和材料研究中心主任聞海虎日前應邀在英國著名雜志《物理進展報告》上發表綜述文章,介紹了其領導的研究小組在新超導體方面的研究進展,并對未來研究作出了展望。 如何獲得更高的超導轉變溫度,一直是研究人員關注的重大科學問題。而超導態需要電子配對和凝聚才能形成,因此電子配對機制是其中的
1月9日上午,國家科學技術獎勵大會在京召開,中國科學院物理研究所趙忠賢院士榮獲2016年度國家最高科學技術獎,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平向趙忠賢院士頒獎。 趙忠賢是我國高溫超導研究主要的倡導者、推動者和踐行者,為高溫超導研究在中國扎根并躋身國際前列做出了重要貢獻,是我國高溫超