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物理  
  物理--2011, 40 (08)   发布日期: 2011-08-20

打破超导体里的库珀对的磁激发在超导能隙附近生成一对博戈留波夫准粒子.当库珀对的对称性要求轨道波函数在费米面上改变符号时,对应于库珀对里电子的相对动量处的磁激发强度趋于发散,形成非常规超导体磁激发谱的所谓自旋共振峰.磁激发谱可由非弹性中子散射实验直接观测.
封面图显示铁基超导体Fe(Se,Te)在超导基态的自旋共振峰在峰值能量6.5meV附近的空间结构.这是对铁基超导体的非常规s暲对称性的强有力的实验支持.右上角磁共振峰在(h,k,1/2)平面内蚕茧形的截影显示费米面的非完美嵌套,左下角磁共振峰在(h,h,l)平面的截影显示构成库珀对的电子来源于二维费米面.详细内容参见《物理评论快讯》2009,103:067008及美国NIST中子研究中心2010年年度亮点报告.
(中国人民大学物理系暋鲍威)

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特约专稿

杨振宁先生与复旦大学物理系教师的座谈

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超导发现100周年

新能源变革背景下的超导电力技术发展前景

肖立业, 林良真, 戴少涛
2011, 40(08): 500-504     全文: PDF (2841 KB)   ( 下载: 1460 )
摘要

自从1911年超导体发现以来,人们一直梦想超导体能够在电力技术中得到大规模应用.20世纪60年代以来,随着NbTi超导线材,特别是氧化物高温超导带材达到商业化水平,世界范围内广泛地开展了超导电力技术的研究与应用示范.单从技术上讲,超导电力技术已经接近实用化水平.当今,人类社会正在经历一次新的能源变革,超导电力技术在应对能源变革带来的挑战方面将会发挥重要的作用.文章介绍了近年来超导电力技术的发展趋势,并就其在新能源变革背景下的发展前景进行了探讨.

评述

透明致密单质钠

马琰铭, 李印威, Eremets Mikhail, Oganov Artem R.
2011, 40(08): 505-509     全文: PDF (1955 KB)   ( 下载: 1291 )
摘要
传统高压理论认为,高压可以有效地缩短金属内部的原子间距,导致价带和导带展宽,进而使其金属性增强.然而,目前实验可达到的压力条件已能够将物质压缩到原子的芯电子发生重叠的状态.这一高压效应会使金属发生复杂的结构相变,使之具有独特的晶体结构和无法用传统理论来描述的电子性质.传统理论曾预言,简单金属锂和钠在高压下会出现原子配对而导致的非金属相,但这一预言没有得到后续理论和实验的支持.本研究将理论模拟和高压实验相结合,发现金属钠在200万大气压下转变为一种新型物质状态——光学透明的宽带隙绝缘态.绝缘态钠具有简单而独特的晶体结构——c轴高度压缩的双六角密堆结构.高压钠的绝缘态不是早期理论预言的原子配对的结果,而是p和d轨道电子杂化,以及芯电子云之间高度交叠的结果.钠原子的价电子受芯电子排斥而高度局域在晶格间隙中,这些在间隙中被“冻结”的价电子完全失去了自由电子的特性,表现出绝缘特性.当压力促使原子的芯电子发生强烈重叠时,这种新型绝缘状态可以在其他元素和化合物中存在.
新型铁基超导体专题

新型铁基超导体材料的研究进展

郭建刚, 金士锋, 王 刚, 王顺冲, 朱开兴, 周婷婷, 赖晓芳, 贺 蒙, 陈小龙
2011, 40(08): 510-515     全文: PDF (4624 KB)   ( 下载: 2097 )
摘要
文章主要介绍了碱金属插层法合成新型铁基超导体的研究进展.通过采用碱金属K对FeSe层状材料插层的方法,得到了一种新型的铁基超导体K0.8Fe1.7Se2,并对该材料的晶体结构与物性进行了研究.结果表明,该化合物的超导转变温度达到30K,这是FeSe体系在常压下的最高超导转变温度.同时,观察到该体系中存在转变温度为43K的超导相,但未得到纯相.通过磁性元素Co的掺杂研究,进一步加深了对K0.8Fe1.7Se2体系超导演化规律的认识.该超导体的发现对深入认识铁基超导体的超导机理,探索具有更高超导转变温度的铁基超导体具有重要意义

铁基超导体的微结构和结构相变研究

李建奇, 宋源军, 马 超, 杨槐馨, 施洪龙, 王秩伟, 王 臻, 田焕芳, 曹高龙
2011, 40(08): 516-522     全文: PDF (10447 KB)   ( 下载: 3783 )
摘要
铁基超导体表现出丰富的结构和物理性质,在多个典型体系中存在着结构相变和多重有序态之间的关联与竞争. 例如,母相化合物LaFeAsO在150K附近发生从四方相(P4/nmm)到正交相(Cmma)的结构相变,同时其电输运性质和磁化率也表现出明显的反常行为. 微结构分析发现,在CaFe2As2 样品中,存在准周期调制结构,而且在低温区,122体系存在丰富的孪晶畴结构,这种孪晶结构是结构相变的直接结果. 另外,在超导材料KxFe2-ySe2 (0.7≤x≤0.8, 0.2≤y≤0.4)中,Fe空位有序态和结构相分离是理解其结构,也是理解其磁性和输运性质的关键问题,特别是沿[130]晶体带轴方向的5倍超结构与系统的超导电性存在密切关系.

新型铁基超导体角分辨光电子能谱研究

丁 洪, 钱 天, 汪晓平
2011, 40(08): 523-526     全文: PDF (2360 KB)   ( 下载: 1344 )
摘要
最近发现的新型122结构的铁基超导体掀起了铁基高温超导研究的又一轮热潮.文章利用角分辨光电子能谱实验手段,研究了这类新型铁基材料的电子结构、费米面拓扑和超导能隙.实验结果表明,其在布里渊区中心的能带结构及费米面与其他铁基超导体存在明显差异,并导致嵌套在粒子-空穴通道的费米面消失.另外,在布里渊区边缘的电子型费米面发现了较强的并且有各向同性的超导能隙.这些结果对可能的超导配对机制提出了严格的限制.

插层三元铁硒超导体的电子结构和磁性质的理论研究

卢仲毅, 闫循旺, 高 淼, 向 涛
2011, 40(08): 527-534     全文: PDF (6378 KB)   ( 下载: 1281 )
摘要
最近发现的插层三元铁硒超导体AyFexSe2(A=K,Rb,Cs和/或Tl)显示诸多新颖现象.为了澄清这些现象,作者分别计算了没有铁空位的基于完整四方FeSe层的AFe2Se2,含有四分之一铁空位的4×2或2×2超结构的AFe1.5Se2,以及含有五分之一铁空位的5 × 5 超结构的A0.8Fe1.6Se2三种情况下的电子结构和相应的磁构型,发现AFe2Se2是双共线反铁磁的半金属,而AFe1.5Se2和A0.8Fe1.6Se2则是分别具有数十和数百毫电子伏特能隙的反铁磁半导体,并分别处于共线反铁磁长程序和区块化棋盘反铁磁长程序中.作者还分析和讨论了AyFexSe2的这些基本电子结构可能对超导性质的影响.

铁基高温超导体的中子散射研究

鲍 威
2011, 40(08): 535-540     全文: PDF (4941 KB)   ( 下载: 1260 )
摘要
文章回顾了作者和合作者三年来应用中子散射技术方法,在铁基高温超导体研究中,通过测定材料的组分、晶体结构、反铁磁序结构、相变以及结构类型激发与磁性激发谱,对这些材料的微观物理过程与机理所做的初步理解和分析.
中国物理学会通讯

2010—2011年度中国物理学会各项物理奖获奖者获奖工作介绍


2011, 40(08): 548-551     全文: PDF (339 KB)   ( 下载: 8737 )
摘要
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