本报讯（记者闫洁）中科院物理所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）超导实验室与美国研究人员合作，对一类新型铁基硫族化合物超导体进行了系统的高压下原位电阻和交流磁化率研究，发现在压力的调控下该类超导体的超导电性在消失后会随压力的升高而再现，其超导转变温度高达48K。相关研究结果日前发表于英国《自然》杂志，此前该杂志网站新闻专栏对该项成果作了专题报道。
据了解，2010年发现的新型铁基硫族化合物超导体A1-xFe2-ySe2为非常规超导体的研究探索开辟了新的方向。此类超导体在常压下的超导转变温度约为32K，是关联电子系统研究领域关注的主要热点之一。
此前大量的理论和实验研究表明，关联电子系统中的超导电性是由其晶体结构、电荷、轨道和自旋的状态及其相互作用所决定的，而这些因素对超导电性的影响可以通过外部参数的改变，如施加压力、磁场等进行调控。其中，压力是一种“干净”和有效的调控方法。其独特之处在于不用改变研究系统的化学构成就能实现对系统的电子结构和晶体结构及其相关合作现象的有效调控，从而揭示其内在的物理机制。比如，利用压力手段可改变电子密度、电子轨道的杂化等，由此导致许多重要物理现象，如金属—绝缘体相变、超导相的出现等。
来自中科院物理所赵忠贤院士课题组的孙力玲研究员等人，与美国卡内基研究院科学家合作，利用自行研制的高压—低温—磁场联合测试系统，对由浙江大学教授方明虎和中科院物理所研究员陈小龙、陈根富提供的新型铁基硫族化合物超导体样品研究发现，此类超导体的超导转变温度在压力小于10GPa（1GPa＝1万大气压）时随压力的升高而逐渐降低，直至消失；而当压力高于10GPa，系统出乎意料地进入一个新的超导态。这个由压力诱发的第二个超导相的超导转变温度高达48K，远高于常压及低压下的第一个超导相的转变温度，是已有报道的铁基硫族化合物超导体家族中超导转变温度最高的。
据孙力玲介绍，相关分析结果表明，在该研究所采用的压力范围内并未发生晶体结构的变化，而研究所发现的同结构下由压力调控的超导电性的消失和随后的超导电性的再现现象在铜氧化物和铁基高温超导体中均未曾发现过。因此，这一结果不仅对理解此类新型铁基硫族化合物超导体的超导机制以及探索新的超导体提供了启迪，同时也为进一步开展高温超导体超导机理的研究提出了新的研究内容。
上述研究工作的高压原位结构实验分别在上海光源和美国阿贡同步辐射光源进行。
《中国科学报》 (2012-03-10 B1 综合)
