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中科大发现一种新的铁基超导材料

来源: 科技日报  作者: 吴长锋 杨保国   2014-12-19 15:06  编辑: 郑唯


  科技日报讯(记者吴长锋 通讯员杨保国)中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室陈仙辉教授研究组在铁基超导研究领域取得重大进展,发现了一种新的铁基超导材料锂铁氢氧铁硒化合物[(Li0.8Fe0.2)OHFeSe],其超导转变温度高达40K(零下233.15摄氏度)以上,并确定该新材料的晶体结构,发现其超导电性和反铁磁共存。

  铁基高温超导体是目前凝聚态物理领域的研究热点,铁硒(FeSe)类超导体以其诸多独特的性质被认为是研究铁基超导机理的理想材料体系。为了能够深入探究铁基高温超导的物理机制,亟须寻找新的具有高的超导转变温度且在空气稳定的、适合物理测量的铁硒类超导材料。

  陈仙辉研究组首次利用水热反应方法,成功发现了一种新的铁硒类超导材料锂铁氢氧铁硒化合物,超导转变温度高达40K以上。该材料由铁硒层和锂铁氢氧层交替堆垛而成,铁硒层和锂铁氢氧层之间由极其微弱的氢键相连。他们与美国国家标准技术研究所中子研究中心的黄清镇博士以及中国科大吴涛教授等几个研究组合作,通过结合X射线衍射、中子散射和核磁共振三种技术手段,精确地确定了该新材料的晶体结构。几种测量手段表明,该新超导材料在低温约8.5K存在反铁磁序,并与超导电性共存。

  专家称,这是首次利用水热法发现铁硒类新型高温超导材料,为相关体系新超导体的探索提供了新的研究思路。同时,该新超导体所具有的高超导转变温度、空气中稳定等优点,为进一步的实验研究提供了可能,并为探索铁基高温超导的内在物理机制提供了理想的材料体系。相关研究成果在线发表在12月15日的国际权威杂志《自然—材料》上。


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