物理所等在鐵基超導體中發現類馬約拉納費米子
在微觀世界里,遵從費米統計的電子通過配對形成玻色子,它們的凝聚形成超導電子基態,使宏觀世界中的材料具有超導性。在譜學實驗中,電子配對反映為可測量的超導能隙。超導體中的雜質原子可能破壞電子間的配對,并在能隙中形成束縛態。通過觀察束縛態的各種特征,包括與其對應的能量及其空間的分布等,人們可以深入研究超導基態的本征屬性。最令人關注的是零能束縛態,因為這意味著非尋常的超導配對對稱性或特殊的拓撲特性。 最近,中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)的博士生殷嘉鑫等在EX8組潘庶亨和EX7組研究員丁洪的指導下,利用極低溫高分辨率的掃描隧道顯微鏡,在休斯頓大學超導中心研究員吳諍生長的一系列鐵基超導體Fe1+x(Te,Se)中發現處于間隙位置的單原子鐵雜質上會產生一個非常尖銳的零能電導峰。通過搬運原子的方法,他們證實了該束縛態確實由鐵雜質誘發。這零能束縛態僅僅存在于單個鐵雜質原子1納米范圍內,并且是各項同性的。最奇特的是,它的......閱讀全文
物理所等在鐵基超導體中發現類馬約拉納費米子
在微觀世界里,遵從費米統計的電子通過配對形成玻色子,它們的凝聚形成超導電子基態,使宏觀世界中的材料具有超導性。在譜學實驗中,電子配對反映為可測量的超導能隙。超導體中的雜質原子可能破壞電子間的配對,并在能隙中形成束縛態。通過觀察束縛態的各種特征,包括與其對應的能量及其空間的分布等,人們可以深入研究
鐵基超導體超導渦旋中馬約拉納零能模的拓撲本質
鐵基超導體超導渦旋中的馬約拉納零能模是當前人們關注的前沿問題。近日,中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心研究員丁洪、中科院院士高鴻鈞與美國麻省理工學院教授Liang Fu通力合作,在鐵基超導體FeTe0.55Se0.45單晶樣品上發現了伴隨馬約拉納零能模出現的渦旋束縛態能級序列半整數
《科學》首次發表中國科學家在鐵基超導體領域研究成果
最近,《科學》發表了中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)表面物理實驗室馬旭村研究組與清華大學物理系薛其坤研究組合作,在鐵基超導體FeSe電子配對對稱性研究中取得的新進展。這是我國科學家首次在Science雜志上刊登該領域的研究成果。 ? 鐵基超導體是繼銅氧化合物高
研究實現馬約拉納零能模與YuShibaRusinov束縛態間的可逆轉變
原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210322_4781813.shtml 馬約拉納費米子是意大利物理學家馬約拉納預言的一種反粒子為其本身的奇特基本粒子。尋找馬約拉納費米子是高能物理領域的一大研究熱點,然而科學家卻始終未能找到該粒子存在的確切證據。在固體
物理所等在鐵磷基超導家族中發現馬約拉納零能模平臺
近幾年來,在拓撲非平庸的鐵基超導材料中研究馬約拉納零能模是凝聚態物理學家關注的前沿問題之一。近期,中國科學院院士、中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心研究員高鴻鈞團隊和物理所研究員丁洪團隊、北京師范大學教授殷志平團隊、美國麻省理工學院教授傅亮團隊合作,在自摻雜的雙層鐵基超導體CaKFe4
鐵基高溫超導體電子結構與超導能隙研究取得新進展
2008年發現的鐵基超導體其超導轉變溫度最高可達55K,是繼1986年發現的銅氧化物高溫超導體之后發現的第二類新的高溫超導體系。它的發現,為高溫超導電性的研究開辟了一個新的方向。與銅氧化物高溫超導體的研究類似,鐵基超導體研究的核心問題是理解其高溫超導電性產生的機理。對材料電子結構
馬約拉納零能模中近量子化的電導平臺發現了
馬約拉納費米子是由物理學家埃托雷·馬約拉納(Ettore Majorana)預言的一種基本粒子,其具有電中性且反粒子是自身。在凝聚態物理的材料體系中,被拓撲缺陷上束縛的馬約拉納準粒子,其產生湮滅算符滿足自共軛關系,通常呈現出零能電導信號,被稱為馬約拉納零能模。理論證明,馬約拉納零能模滿足非阿貝爾
鐵基超導體簡介
自從2006年發現鐵基超導體以來,對鐵基超導體日趨深入,比較突出的成果有:2008年,日本科學家細野秀雄發現摻雜F的LaFeOP超導體具有26K的臨界溫度;2008年,中國科學家趙忠賢、陳仙輝、王楠林、聞海虎、方忠發現臨界溫度達43K的SmFeAs1-xFx超導體和臨界溫度達55K的ReFeAs
拓撲量子計算的各種平臺及最新進展
2021年9月22日,拓撲量子計算進展研討會在北京舉行。這次研討會由中國科學院大學卡弗里理論科學研究所組織,由卡弗里所與中國科學院物理研究所共同舉辦。拓撲量子計算是利用拓撲材料中具有非阿貝爾統計的準粒子構筑量子比特、執行量子計算的研究方案。由于材料的拓撲穩定性,拓撲量子計算有望解決量子比特退相干
研究確定只具有空穴型費米面鐵基超導體的超導能隙對稱性
自2008年發現以來,作為第二大類高溫超導材料的鐵基超導體的超導配對機理一直是凝聚態物理領域的重大前沿問題。確定超導能隙對稱性和導致電子配對的媒介是解決超導機理的兩個先決條件。鐵基超導體是一個典型的多帶體系,其配對對稱性和費米面的拓撲結構密切相關。大多數鐵基超導體具有布里淵區中心(Γ點)的空穴型費米
超導體的電阻真為零嗎
在一定溫度下超導時,導體的電阻為0,但是由于有電流通過的話,一定會產生電熱,所以,不可能使導體持續處在一定的溫度下,也就是說,不可能一直使導體處于超導的狀態下。但是如果可以的話,超導體的電阻為0。換句話說,理論上是有電阻為0的超導體的,但是實際上做不到。
新的鐵基超導材料為超導領域探索提供新思路
記者從中國科學技術大學獲悉,該校合肥微尺度物質科學國家實驗室教授陳仙輝研究組發現了一種新的鐵基超導材料鋰鐵氫氧鐵硒化合物(Li0.8Fe0.2)OHFeSe,其超導轉變溫度高達40 K(零下233.15攝氏度)以上,并確定了該新材料的晶體結構。相關成果在線發表在12月15日的《自然—材料》上。
日本研發出廉價鐵系超導物質
日本岡山大學野原實教授率領的研究小組日前報告說,他們研發出一種廉價的鐵系超導物質,這種材料使用稀土成分少,并且容易實現超導效果。 研究人員說,現有的鐵系超導物質,以昂貴的稀土作為主要成分。此次研發的新型超導物質以鐵和鈣為主要成分,只含有約4%的稀土鑭。該超導物質在絕對溫度45度,即零下22
物理所鐵基超導體中反鐵磁序與超導微觀共存研究獲進展
磁性與超導都是突出的量子現象,它們之間的關系是當今凝聚態物理中重要的研究對象。在最近發現的鐵基高溫超導體中,超導相和反鐵磁有序相鄰接,吸引了科學研究者極大的興趣。磁有序與超導能否微觀共存與超導能隙的對稱性以及配對機制有緊密的關聯。目前,鐵基高溫超導體中的超導能隙究竟是有符號變化的S+-對稱性,還
物理所在鐵基超導體中發現明顯的能隙各向異性
最近,中科院物理研究所聞海虎研究員等從體測量的角度明確證明了鐵基超導體FeSe0.45Te0.55中能隙有各向異性,并且精確測定了能隙振蕩的方式和角度。該工作發表于【B. Zeng et al., Nature Communications 1:115 (2010)】。 自從2
高溫超導材料在超導儲能裝置方面的應用介紹
超導儲能裝置是利用超導線圈將電磁能直接儲存起來,需要時再將電磁能返回電網或其他負載的一種電力設施。由于儲能線圈由超導線繞制且維持在超導態,線圈中所儲能幾乎無損耗地永久儲存下去直到需要釋放時為止。超導儲能裝置不僅可用于調節電力系統的峰谷或解決電網瞬間斷電對用電設備的影響,而且可用于降低或消除電網的
鐵基超導體研究獲重要進展
973計劃“超導材料科學及應用中的基礎問題研究”項目首席科學家、中科院物理研究所超導國家重點實驗室聞海虎研究員領導的小組通過在鑭氧鐵砷 (LaOFeAs) 材料中用二價金屬替換三價的La成功將空穴載流子引入系統,發現有25 K以上的超導電性。這是第一個在鐵基新超導材料中合成出空穴摻雜超導體的工作,具
鐵基高溫超導材料研究取得重要進展
近日,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室王征飛教授與美國猶他大學劉鋒教授,清華大學薛其坤院士、馬旭村研究員,中科院物理所周興江研究員合作,首次發現了鐵基高溫超導材料中的一種新型一維拓撲邊界態,該成果在線發表于《自然—材料》雜志。 自然界中至今還沒有發現拓撲超導材料,如何設計尋找拓撲超
超導“小時代”(28):費米海里釣鐵魚
“姜尚因命守時,立鉤釣渭水之魚,不用香餌之食,離水面三尺, 尚自言曰:‘負命者上鉤來!’”??????????????????????????????????????????——《全相武王伐紂平話》(作者不詳)【作者注】《超導小時代》系列文章自2015年9月在《物理》雜志連載,歡迎大家訂閱、圍觀。此
我國鐵基超導材料向高磁場應用邁進
超導材料要實現強電高磁場應用,必須解決限制線材性能的微觀機理問題,突破其關鍵制備技術,從而獲得高磁場下高臨界電流、高機械強度以及較好的電磁穩定性等特性。 ——馬衍偉 中國科學院電工研究所研究員◎本報記者 陸成寬 2月22日,科技日報記者從中國科學院高能物理研究所(以下簡稱高能所)獲悉,國際學
中日科學家高溫超導研究獲重大進展
繼銅基超導材料之后,日本和中國科學家最近相繼報告發現了一類新的高溫超導材料——鐵基超導材料。美國《科學》雜志網站報道說,物理學界認為這是高溫超導研究領域的一個“重大進展”。?高溫超導是指材料在某個相對較高的臨界溫度,電阻突降至零。1986年,科學家發現了第一種高溫超導材料——鑭鋇銅氧化物。自那以后,
研究揭示HalfHeuslar合金YPtBi的非常規超導電性
拓撲量子計算可有效抵抗雜質、相互作用等的擾動,從而解決量子退相干與糾錯的問題,實現容錯量子計算。本征拓撲超導材料的超導態具有非常規的超導能隙結構,在晶體材料的自然邊界可產生馬約拉納零能模式,是實現拓撲量子計算的主要方案之一。相比其他方案,該方案從原理上可回避諸如兩種材料的晶格不匹配對拓撲保護的影
物理所等提出一類基于鐵基非常規配對的拓撲超導體
近年來,鐵基高溫超導體作為自賦性拓撲超導體,引起了科研人員的興趣。理論研究表明,鐵基高溫超導體是一個理想的實現Majorana零能模的體系;科研人員在多個鐵基材料表面觀測到Majorana零能模,揭開了在鐵基超導體系中探尋Majorana零能模的序幕,這使鐵基超導體可能成為拓撲計算的載體。 但
利用低溫強磁場STM觀測到馬約拉納束縛態
尋找馬約拉納束縛態是當前凝聚態物理研究的熱點問題。馬約拉納束縛態是實現拓撲量子計算的基礎。近日,清華大學物理系李渭副教授、薛其坤教授的研究團隊與中科院上海硅酸鹽研究所的黃富強研究員及南京大學的張海軍教授合作,在一種新型的過渡金屬硫族化合物2M-WS2中發現了馬約拉納束縛態存在的證據,這是科學家首
蜜蜂能理解抽象數學概念“零”
一個國際研究團隊發現,蜜蜂可以理解“零”這個重要數學概念,與海豚、一些靈長類動物及學前兒童一樣“聰明”。 圖片來源于網絡 發表在最新一期美國《科學》雜志上的研究表明,蜜蜂盡管腦子不大,卻能理解復雜、抽象的數學概念,這為開發更加簡潔的人工智能算法提供了新思路。 論文通訊作者、
蜜蜂能理解抽象數學概念“零”
據新華社電 一個國際研究團隊發現,蜜蜂可以理解“零”這個重要數學概念,與海豚、一些靈長類動物及學前兒童一樣“聰明”。 發表在最新一期美國《科學》雜志上的研究表明,蜜蜂盡管腦子不大,卻能理解復雜、抽象的數學概念,這為開發更加簡潔的人工智能算法提供了新思路。 論文通訊作者、澳大利亞皇家墨爾本理工
鐵硒超導體磁性和配對研究獲進展
復旦大學物理系趙俊課題組和合作者利用中子散射技術,發現鐵硒(FeSe)超導體中存在很強的條紋反鐵磁漲落,并發現該漲落和超導電性、向列相的產生有緊密聯系。他們還確定了鐵硒超導體的配對波函數存在符號改變,從而為進一步理解鐵硒類超導體的新奇超導電性和磁性的關系奠定了基礎。相關成果在線發表于《自然—材料
新型插層鐵硒超導材料磁性研究獲進展
近期,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所副研究員劉大勇、研究員鄒良劍與中國科學技術大學國家同步輻射實驗室教授孫喆合作,在新型插層鐵硒超導材料(Li1-xFex)OHFeSe磁性研究方面取得新進展,發現這類體系存在局域和巡游共存的磁性,并提出插層磁性可以作為調控超導層中與超導配對相關的自旋
科學家破譯鐵基高溫超導體機理
南京大學超導物理和材料研究中心主任聞海虎日前應邀在英國著名雜志《物理進展報告》上發表綜述文章,介紹了其領導的研究小組在新超導體方面的研究進展,并對未來研究作出了展望。 如何獲得更高的超導轉變溫度,一直是研究人員關注的重大科學問題。而超導態需要電子配對和凝聚才能形成,因此電子配對機制是其中的
中子散射技術確定鐵硒超導體磁基態
復旦大學物理系趙俊課題組利用中子散射技術在鐵硒(FeSe)超導體中首次觀測到了一種新奇的自旋為1的向列性量子無序順磁態,這一磁基態的發現對理解FeSe類高溫超導機理提供了新的角度,相關研究成果7月19日發表于《自然—通訊》。 超導電性是指在某一溫度之下材料的電阻完全消失的現象。高溫超導電性往往