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液氮温区FeSe界面超导体的探索
结题报告
批准号:
91421312
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
300.0 万元
负责人:
贾金锋
依托单位:
学科分类:
A2004.凝聚态物质电子结构
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
封东来、王亚愚、马旭村、王立莉、刘灿华、张童
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中文摘要
2012年,我国科学家率先发现在氧化物衬底上利用分子束外延技术生长的单层FeSe薄膜具有远大于体态的超导能隙,而且在65K的高温下其能隙依然存在。此后该结果被多个研究组所证实,意味着单层FeSe与氧化物界面超导体的转变温度可能超过液氮温度(77 K)。然而,至今还没有直接的实验证据,即零电阻和绝对抗磁性,确切证实FeSe/氧化物界面在液氮温区就进入宏观超导态。在本项目中,我们将从多方面探索各个自由度对FeSe/氧化物界面超导体系微观电子结构和超导性质的影响,进而寻找能够实现最高超导转变温度的最优界面。此外,我们将搭建并完善原位的四探针输运和交流互感抗磁性测量装置,从而可以直接标定该界面超导体的宏观超导转变温度。我们期望能够毫无异议地证实FeSe/氧化物界面存在液氮温区的高温超导电性,这将对研究高温超导机理和探索高温超导材料产生巨大推进作用。
英文摘要
In 2012, Chinese scientists first discovered that one unit cell FeSe film grown on oxide substrate by molecular beam epitaxy has a superconducting gap much larger than that of the bulk, and it persists to temperature above 65 K. These results were later confirmed by several other experimental groups, indicating that the interface between FeSe and oxides might be superconducting with Tc above the liquid nitrogen temperature (77 K). However, up to date there is no direct proof, such as zero resistance and Meissner effect, to show unambiguously that the FeSe/oxide interface enters the macroscopic superconducting state at liquid nitrogen temperature. In this project, we plan to explore the various factors that may affect the microscopic electronic structure and superconducting properties of the FeSe/oxides interface, aiming to find the optimal interface properties. Moreover, we will set up and optimize in situ four probe transport and mutual inductance magnetization measurements, which will give definitive evidence for the macroscopic superconducting transition temperature. We hope to provide unambiguous evidence that FeSe/oxides interface is indeed a high temperature superconductor with Tc above 77 K, which will represent a significant progress in the investigations of the superconducting mechanism and search for novel high Tc superconductors.
非常好地完成了研究内容,实现了研究目标。我们从各个方面对FeSe/STO类界面超导进行了研究,基本确定其为s波超导体。此外,我们还成功搭建了超高真空原位交流互感抗磁性测量装置。发表了一系列高水平论文,达到了世界领先水平。共发表SCI论文30多篇,共发表SCI 论文30 多篇,包括2 篇Nature Materials,1 篇Nature Physics,3 篇PRL,2 篇PRX,1 篇Adv. Science。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Interface Ferroelectric Transition near the Gap-Opening Temperature in a Single-Unit-Cell FeSe Film Grown on Nb-Doped SrTiO3 Substrate
在 Nb 掺杂 SrTiO3 衬底上生长的单胞 FeSe 薄膜在接近开隙温度时的界面铁电转变
DOI:10.1103/physrevlett.114.037002
发表时间:2015
期刊:PHYSICAL REVIEW LETTERS
影响因子:8.6
作者:Cui Y. -T.;Moore R. G.;Zhang A. -M.;Tian Y.;Lee J. J.;Schmitt F. T.;Zhang W. -H.;Li W.;Yi M.;Liu Z. -K.;Hashimoto M.;Zhang Y.;Lu D. -H.;Devereaux T. P.;Wang L. -L.;Ma X. -C.;Zhang Q. -M.;Xue Q. -K.;Lee D. -H.;Shen Z. -X.
通讯作者:Shen Z. -X.
Superconductivity dichotomy in K-coated single and double unit cell FeSe films on SrTiO3
SrTiO3 上 K 涂层单晶和双晶胞 FeSe 薄膜的超导二分性
DOI:10.1103/physrevb.92.180507
发表时间:2015
期刊:PHYSICAL REVIEW B
影响因子:3.7
作者:Tang Chenjia;Zhang Ding;Zang Yunyi;Liu Chong;Zhou Guanyu;Li Zheng;Zheng Cheng;Hu Xiaopeng;Song Canli;Ji Shuaihua;He Ke;Chen Xi;Wang Lili;Ma Xucun;Xue Qi-Kun
通讯作者:Xue Qi-Kun
DOI:10.1103/physrevlett.116.157001
发表时间:2016-04-11
期刊:PHYSICAL REVIEW LETTERS
影响因子:8.6
作者:Song, Can-Li;Zhang, Hui-Min;Xue, Qi-Kun
通讯作者:Xue, Qi-Kun
Interface-enhanced high-temperature superconductivity in single-unit-cell FeTe1-xSex films on SrTiO3
SrTiO3 上单晶胞 FeTe1-xSex 薄膜的界面增强高温超导性
DOI:10.1103/physrevb.91.220503
发表时间:2015-06-17
期刊:PHYSICAL REVIEW B
影响因子:3.7
作者:Li, Fangsen;Ding, Hao;Xue, Qi-Kun
通讯作者:Xue, Qi-Kun
DOI:10.1103/physrevlett.116.107001
发表时间:2016-03-08
期刊:PHYSICAL REVIEW LETTERS
影响因子:8.6
作者:Tian, Y. C.;Zhang, W. H.;Zhao, Jimin
通讯作者:Zhao, Jimin
第十七届半导体界面国际会议
  • 批准号:
    11942406
  • 项目类别:
    专项基金项目
  • 资助金额:
    8万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    贾金锋
  • 依托单位:
人造拓扑超导体与Majorana费米子的研究
  • 批准号:
    11634009
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    310.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    贾金锋
  • 依托单位:
拓扑绝缘体的研究
  • 批准号:
    91221302
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    400.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    贾金锋
  • 依托单位:
低温强磁场超高真空原位微区输运测量系统的研制
  • 批准号:
    11227404
  • 项目类别:
    专项基金项目
  • 资助金额:
    330.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    贾金锋
  • 依托单位:
拓扑绝缘体中的奇特量子态研究
  • 批准号:
    91021002
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    300.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    贾金锋
  • 依托单位:
国内基金
海外基金