兰州大学在铁硒超导体研究中取得重要进展

热门资讯 2025年07月25日 10:32 1 admin

近日，兰州大学物理学院关联电子材料科研团队提出了FeSe超导体中有不同的载流子口袋影响机制，为铁硒基高温超导性研究提供了新的视角。研究成果以“Distinct Electronic Origins of Superconductivity and Nematicity in FeSe”为题发表于物理学国际期刊《Physical Review Letters》。

在铁基超导体中，FeSe是结构最简单的二元化合物，具有准二维层状结构，并在10 K以下呈现超导性（Tc），是研究最为广泛的超导体之一。与许多其他高温超导体不同，FeSe在常压下没有长程磁有序，但会在约85 K经历被称为向列相转变（Ts）的结构转变。FeSe中向列序与超导性之间如何相互作用，在铁基超导体中仍存在争议。各种实验和理论研究显示，这两种序之间存在多样的关系，且随材料和调控条件的变化而变化。

FeSe的超导性具有高度可调性，有多种方法可提高其超导性，包括：碱金属插层、分子插层、以及离子液体门控实验。无论采用化学掺杂还是调控手段，它们通常都会同时引起电子结构和晶体结构的变化，从而改变Tc和Ts。因此，将载流子密度变化与晶格变化分离开来，并阐明这些序相变的起源，对于研究FeSe中超导性与向列相之间的关系至关重要。

本研究中，创新性的对FeSe引入一种新的水热处理，能够在不改变晶体结构和磁性的情况下有效地减少间隙铁，且伴随着载流子密度和迁移率显著增加，同时提高了超导与向列相转变温度。这种处理手段不同于掺杂或者应变调控，提供了一种只有单一变量调控的研究平台，得以研究超导序和向列序之间的关联性。