物理所利用穩態強磁場實驗裝置開展鐵基超導材料研究

文章來源：合肥物質科學研究院                    發布時間：2015-06-17  

　　中國科學院物理研究所研究員邱祥岡課題組楊潤利用穩態強磁場實驗裝置——極低溫X射線衍射儀設備（LT-XRD），對鐵基超導材料Ca0.86Pr0.14Fe2As2進行了深入的研究，并取得了進展。

　　在高溫超導機制的探索過程中，電子關聯和磁性一直被認為會存在緊密的聯系。和銅基超導類似，在最近發現的臨界溫度TC高達55K的鐵基超導中，通過摻雜或壓力手段的調制，超導電性會在反鐵磁相的邊界處出現。但是，在鐵基超導的母體中，局域磁性比銅基材料中要強得多。因此，鐵磁超導材料是一個研究電子關聯、磁性、超導之間相互作用的理想體系。

　　楊潤利用穩態強磁場實驗裝置中的極低溫X射線衍射儀對鐵基超導材料Ca0.86Pr0.14Fe2As2進行了深入的研究。研究發現，除了超導轉變，該材料在73K左右表現出一個四方相（tetragonal）到坍塌四方相（collapsed tetragonal）的結構轉變，而在坍塌四方相中已經不存在體超導。同時，在坍塌四方相中，電子關聯作用減弱，并且自旋漲落被抑制。研究表明，結構轉變后，面內的As離子之間形成了較強的As-As鍵相互作用，進而影響了Fe-As之間的雜化，從而使得體系進入一個非磁性的費米液體（Fermi liquid）行為。

　　穩態強磁場實驗裝置中的變溫X射線衍射儀能夠進行低溫、高溫下晶體結構的X射線衍射譜測量，其低溫范圍為15K-300K，高溫范圍為300K-1700K，測角儀角度范圍為0.1°到140°，角度分辨率為1/10000°。