????? 1月29日,英國《自然》雜志發(fā)表中美物理學(xué)家聯(lián)合研究的最新成果:在具有二維層狀晶體結(jié)構(gòu)的鐵基超導(dǎo)體中發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)態(tài)的“各向同性”。這是首次在二維層狀的超導(dǎo)材料中報道三維的超導(dǎo)特性。該工作由浙江大學(xué)物理系長江特聘教授袁輝球利用美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室強磁場設(shè)備完成實驗,鐵基超導(dǎo)材料樣品由中科院物理所王楠林小組提供,浙江大學(xué)物理系為論文第一作者單位。
高溫超導(dǎo)形成機理是國際公認的一大挑戰(zhàn),科學(xué)家寄希望于尋找銅氧化合物超導(dǎo)材料以外的新型高溫超導(dǎo)材料,進一步探索其形成機理。袁輝球在鐵基超導(dǎo)材料發(fā)現(xiàn)后不久就開始關(guān)注這類新型超導(dǎo)材料的奇特物性。他通過采用脈沖強磁場等極端實驗條件,極大地延伸了鐵基超導(dǎo)材料的溫度?磁場相圖的研究范圍,并發(fā)現(xiàn)了令人驚異的現(xiàn)象:鐵基超導(dǎo)材料(Ba,K)Fe2As2在低溫的上臨界磁場幾乎與外加磁場的方向無關(guān),具有“各向同性”的特征。這是首次在二維層狀的超導(dǎo)體中發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)態(tài)的各向同性,為揭示鐵基超導(dǎo)材料的形成機理提供了重要的物理信息。鐵基超導(dǎo)材料的這種奇特的超導(dǎo)特性是由其獨特的電子結(jié)構(gòu)所決定的。
袁輝球認為,這類鐵基超導(dǎo)材料雖具有二維層狀的晶體結(jié)構(gòu),但其電子結(jié)構(gòu)可能更接近于三維,因此,維度的降低并不一定是形成高溫超導(dǎo)的必備條件。此外,鐵基超導(dǎo)材料也表現(xiàn)出許多與重費米子材料相類似的性質(zhì),特別是在磁與超導(dǎo)的相互作用方面,他還推測,鐵基超導(dǎo)材料可能是連接低溫的重費米子超導(dǎo)與高溫銅氧化合物超導(dǎo)的一個重要橋梁。
《自然》雜志評審專家認為,這是超導(dǎo)研究領(lǐng)域一項非常獨特而重要的發(fā)現(xiàn),將對研究鐵基高溫超導(dǎo)形成機理具有重要意義。
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