强磁场科学中心制定铁基超导材料研究计划(090508)
时间 : 2009-05-08     

2008年发现LaFeAsO1-xFx 的超导临界转变温度达到26 K之后,科学界掀起了研究铁基超导材料及性质的热潮。目前研究人员已经将铁基超导材料的转变温度提高到了56K。关于铁基超导体学术界存在诸多方面的争论,如其基态电子结构是强关联电子态还是弱关联,是绝缘体性还是巡游金属性?铁磁和超导是否共存?自旋密度波和超导的关系,超导的出现是否必然和自旋密度波的抑制相联系等等。

强磁场为铁基超导材料的研究提供了强有力的条件,铁基超导体被发现后不久,一些研究组利用美国国家强磁场实验室的研究条件对一些典型的铁基超导材料在强磁场下的行为进行了深入的研究,并取得了一系列成果。到目前为止,对于铁基超导体在强磁场下的性质尚未取得共识,还不清楚该体系是各向同性还是各向异性,关于其在强磁场下的R-T展宽的数值和机理也不清楚,对于强磁场下的磁通动力学行为还缺乏准确的实验依据。铁基高温超导材料的研究存在巨大的空间。强磁场技术将会在新一轮的铁基高温超导研究热潮中将发挥越来越重要的作用。

中心该研究领域主要负责人张昌锦研究员在铁基高温超导材料研究领域具有丰富的经验。1998年毕业于中国科学技术大学物理系,2003年在中国科学技术大学获博士学位。20039月赴韩国首尔国立大学进行博士后学习,20064月加入日本产业技术综合研究所进行科学研究。20094月加盟中科院强磁场科学中心,同时获中国科学院“百人计划”项目支持。在攻读博士学位和在国外进行博士后学习期间,对铜氧化物高温超导体的电磁性质进行了深入细致的研究。在铁基高温超导材料被发现后不久,即迅速投入这方面的研究工作。与东京工业大学的Hosono教授组合作,制备了一系列的铁基超导材料,并用同步辐射EXAFS方法对该体系的局域晶格结构进行了研究,发现在该体系中存在与铜氧化物类似的赝能隙,并证实了在该体系中存在较强的电声子作用。

2009年58,中心举办学术讨论会,筹划铁基超导材料的研究方向,计划制备若干系列的高质量的多晶体和单晶体材料,对其强磁场下的电磁行为和磁通动力学行为进行深入的研究,并对其电阻率、磁化曲线、磁滞回线、比热以及Hall系数等开展研究,以探究体系中是否存在铁磁(或反铁磁)和超导共存的问题,解决该体系的基态是绝缘态还是巡游态的争论。

另外,还准备利用强磁场条件对铁基超导体超导态和正常态在强磁场下的行为进行仔细研究,确定其上临界磁场,澄清超导的各向异性或者同性,对强磁场下的R-T曲线进行测量以得到超导态下的磁通动力学行为,以及正常态的磁电阻等重要的磁输运性质。

出席讨论会的稳态强磁场实验装置首席科学家张裕恒院士和总经理匡光力研究员提出了部分研究设想,建议利用中心组合显微镜系统对铁基超导体电子结构进行探测,可在中心现有260mm口径的强磁体下开展样品制备工作,积极探索提高该体系的超导转变温度的新方法。强调每一个阶段都要把中心现有的设备最大化利用,在最好的设备上做出最好的工作。

 

http://www.hmfl.ac.cn/中心新闻/tabid/77/ctl/Detail/mid/542/Id/450/Default.aspx