作者:曹光旱等 来源:《中国科学:材料科学》 发布时间:2015/5/6 16:25:13
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准一维铬基新超导体家族的发现

 

自从超导电性现象被发现百余年来,新型超导体的探索一直走在超导研究的前沿。1980年代,高温超导电性在具有准二维强关联电子系统的铜氧化物系列中被发现,从而产生了探索超导体的一个研究范式,即:准二维强关联系统可能孕育非常规超导电性。在此后的研究中,人们陆续在包含d区元素的层状材料中发现了非常规超导电性,这包括近年来被广泛研究的铁基高温超导体。可是,对于准一维体系,由于存在所谓Peierls不稳定性,一般不易出现超导电性。而在准一维的强关联电子体系中实现超导电性则是科学家的长期追求目标。

最近,浙江大学曹光旱研究组在准一维碱金属铬基化合物A2Cr3As3(A=K,Rb,Cs)中发现了超导电性,常压下其超导转变温度分别为6.1K、4.8K和2.2K。该系列化合物的晶体结构包含准一维 [(Cr3As3)2-]? 双壁亚纳米管 (外径约 0.58 纳米),此亚纳米管被碱金属离子所隔开。实验给出的零电阻效应、排磁通现象以及比热跳变等证据清晰证明大块超导电性。研究还发现该材料具有强的电子关联作用。而且,其正常态电阻率呈现不寻常的线性温度依赖关系,可能与其准一维关联电子态相关。实验估计的上临界磁场均超过Pauli顺磁极限,暗示其为非常规超导电性。该发现引起国内外同行的高度关注,可能对准一维物理以及非常规超导电性研究产生重要影响。

此系列成果已分别在线发表于国际著名期刊Physical Review X、Physical Review B、以及国内新创办的英文期刊Science China Materials (《中国科学:材料科学》,原文链接http://link.springer.com/article/10.1007/s40843-015-0021-x)。该研究工作得到了国家自然科学基金、科技部973项目以及教育部中央高校基本科研业务费的支持。(来源:科学网)

 
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