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近日,南京大学物理学院、电子科学与工程学院、现代工程与应用科学学院、南京大学固体微结构物理国家重点实验室、南京微结构国家实验室等(以下简称三院两室)联合评选了2018年“三院两室”十大科技成果,并对外公布(http://news.nju.edu.cn/show_article_1_51638)。超导中心闻海虎团队因为在研究铜氧化物和铁基超导体机理方面的重要进展,排名第二获得2018年“三院两室”十大科技成果,相关研究成果有2篇发表在Science Advances,1篇在Nature Physics和1篇在Nature Communications上。

铜氧化物和铁基超导体是仅有的两类非常规高温超导家族,对它们的研究不管是在材料方面还是在超导机理方面,都有非常重要的意义。物理学院闻海虎团队在对它们的研究中取得了系列重要成果,相关简介如下:

  1. 铁基超导机理研究取得进展:利用超导态电子驻波的相位敏感实验,发现没有空穴费米面的FeSe基的铁基超导体仍然具有能隙符号反转现象,揭示了排斥势是导致配对的主因,而不受费米面形状的影响,因此统一了铁基超导体机理的认识【Nature Physics 14, 134 (2018)】;另外在FeTe1-xSex中首次清晰地观测到了54年前理论预言的磁通芯中分离量子态,并分析出主要原因是费米能与能隙接近,这偏离BCS理论的描述【Nature Communications 9, 970 (2018)】。 这两件工作对铁基超导机理的解决将起到重要推动作用。

  2. 高温超导应用基础研究:利用高温高压合成技术制备了一种无毒性的铜氧超导体(Cu,C)Ba2Ca3Cu4O11+δ,仔细的测量表明该超导体在液氮温度及以上的温区具有迄今为止最高的不可逆磁场,因此可能带来液氮温区更好的应用【Science Advances 4, eaau0192 (2018)】

  3. 制备并发现一种新的可能拓扑超导材料,发现理论预言的二度对称超导电性:在铁基超导体FeTe1-xSex上成功生长Bi2Te3薄膜并构造出异质结,STM实验直接观测到具有二度对称性的超导能隙和与之相对应的拉长的磁通,这些现象与理论预言的一种拓扑超导态高度吻合,该工作意义是人工制备出一种拓扑超导态的材料平台【Science Advances 4, eaat1084 (2018)】