我国科学家发现铁基超导新材料

发布时间：2014/12/22 0:04:19

我国科学家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40 K（零下233.15摄氏度）以上，并确定了该新材料的晶体结构，发现其超导电性和反铁磁共存。

国际同行指出，这是世界上首次利用水热法发现铁硒类新型高温超导材料，堪称铁基超导研究的重大进展，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。

该研究由中国科大合肥微尺度物质科学国家实验室陈仙辉教授研究组完成，相关成果在线发表于12月15日的国际权威杂志《自然-材料》，陈教授的研究生卢秀芳和王乃舟为论文共同*作者。

据介绍，铁基高温超导体是目前凝聚态物理领域的研究热点，其机理还没有得到完全解释，铁硒(FeSe)类超导体以其诸多特性被认为是解开铁基超导机理之谜的理想材料体系。尤其是近期报道的生长于钛酸锶衬底上的铁硒单层薄膜的零电阻转变温度高达100K以上，更加激起了科学家们对于这一体系的浓厚兴趣。然而，由于目前研究较为广泛的碱金属插层铁硒类化合物的结构和性质非常复杂，使得研究其内在的物理机制变得非常困难；而铁硒单层薄膜以及通过液氨等低温液相插层方法合成的化合物，在空气中极不稳定，无法深入研究其物理性质。为深入探究铁基高温超导的物理机制，亟需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。

陈仙辉研究组利用水热反应方法发现的锂铁氢氧铁硒化合物，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，*确定了该新材料的晶体结构。

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