第三节 铁硫族超导材料研究进展

        与传统的超导材料相比,铁基超导材料表现出了一些优点和奇特的性质,11体系铁硫基超导体作为铁基超导体中最为简单的体系,研究人员对其进行了大量的研究。下图是铁基超导材料的研究进程。

    图 5 铁基超导体的发展

2008年7月,吴茂昆团队发现α-FeSe1-x在大约8K的温度发生超导转变,其“11”型结构相对于“1111”体系的ZrCuSiAs型的结构更加简单,制作更加容易。

        同月,Takano团队制备得到的FeSe1-x(x=0。08)的在常压下超导转变温度为7。5K,同时他们还发现了Tc与材料所处环境的压力有很大的关系。

        2008年8月,吴茂昆团队公布了FeSe1-xTex的系统研究成果,分析了Te替代效应对FeSe的超导电性的影响,他们发现Tc随着Te的掺杂量的增加逐渐提高并在x=0。5时,Tc达到最大值。

        同年11月, Takano团队成功合成了成分为FeTe1-xSx(x=0。1,0。2)铁基超导材料。研究分析结果表明,S替代效应抑制了母体FeTe在80K时的结构性转变,这成为FeTe1-xSx实现超导电性的关键。 FeTe1-xSx的Tc最高可达到15。5K。

        铁基超导材料的探索仍在继续, 新的发现层出不穷。我国紧跟世界步伐,开展了大量的研究工作,也取得了丰硕了成果,在以新型铁基超导材料研究为核心的新一轮高温超导材料研究热潮中占据了重要位置。从超导研究的整个进程来看,还处于起步状态,需要更为深刻的探索。

第四节 铁基超导与铜氧化物超导的区别

新型铁基超导体的出现不仅打破了人们对超导常规的认识,而且使研究人员有了更好的材料去研究超导现象。而铁基超导和铜氧化物超导之间的区别与联系也成为了探索超导的关键。所以对这两个高温超导体的深入比较有助于我们在此基础上更好的理解超导特性,也易于发现超导转变温度更高的新型超导材料。近年来对超导的研究还处于起步阶段,仍没有明确的方法制备出Tc较高的超导体。

铁基超导与铜氧化物的相同点:文献综述

(1)结构:两者都是准二维层状结构;

(2)相图:两者体系的母体都是反铁磁有序排列;

(3)配对机制:两者电子库伯对配对机制都不同于传统的低温超导材料;

(4)基本特征:都具备超导的特性(零电阻性、迈斯纳效应、约瑟夫森效应)。

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