运用高压技术设计和研制超导材料新体系

摘要：

本文介绍运用高压技术发现的几类超导材料新体系,包括(1)顶角氧有序型(简称“顶角氧”系)、Cu12(n-1)n(简称“铜系”)和C12(n-1)n(简称“卤系”)等3类铜基超导材料体系:它们只含铜和碱土氧化物,是构成铜基超导的最简单组分;这些体系在常压的超导温度(Tc)可媲美Y123、Bi系、Hg系等组分复杂的铜基超导材料,“铜系”的Tc可高达123 K,C1212是第1个含卤素的液氮温区超导体;“顶角氧”有序化将同结构的铜基超导材料的转变温度提高1倍以上,刷新了单层铜氧面结构铜基超导材料的Tc记录;新体系的高温载流特性名列前茅,“铜系”在液氮温区的临界电流特性优于Bi系、Hg系,与Y123相当.(2)铁基超导材料主要体系之一的“111”体系:“111”体系组分结构简单,易于揭示铁基超导核心要素.它的解离面无极性,表面和体态结果严格一致,为通过角分辨光电子能谱(ARPES)和扫描隧道显微镜(STM)等先进表征技术揭示铁基超导的本征物性提供了理想结构载体.主要成员LiFeAs具有无Fermi面嵌套的重要特征,表明Fermi面嵌套并非实现铁基超导必要条件,扭转了此前基于铁基其他体系的费米面嵌套对机理的流行认识.(3) Bi2Te3拓扑化合物超导体:实现无需化学掺杂引入载流子,揭示了国际上首个压力诱导的拓扑化合物超导.

关键词：“111”铁基超导材料体系、“顶角氧有序型”铜基超导材料体系、“铜系”铜基超导材料体系、“卤系”铜基超导材料体系、拓扑化合物超导体、高压高温合成技术、内压缩、自氧化高氧压

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资助基金：国家自然科学基金重大项目11220101003;国家重点研发计划2017YFA0302901

在线出版日期：2018-06-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3947-3954