最近，中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室马旭村领导的研究小组，与清华大学物理系薛其坤、陈曦和贾金锋的研究团队合作，在超导能隙中磁性杂质原子诱导的束缚态研究中取得重要进展。该工作与清华大学段文晖教授合作完成。相关成果刊登在2008年6月6日的《物理评论快报》（Phys. Rev. Lett.）上。

 

超导体中的磁性杂质破坏时间反演对称性，并在超导能隙中诱导出束缚态。研究超导体对磁性杂质的响应是揭示超导配对机制的一种重要方法。在另一方面，能隙中的束缚态也提供了一种探测磁性杂质自旋态非常灵敏的手段。

 

马旭村研究小组及其合作者，在把扫描隧道谱的能量分辨率提高到0.1meV的基础上，在Pb薄膜表面上观察到了单个Mn原子或Cr原子诱导的束缚态。相应于不同的散射通道，这些束缚态呈多重共振结构。通过扫描隧道谱他们还确定了当两个Mn原子足够近时它们之间存在铁磁相互作用，而两个Cr原子间则是反铁磁相互作用。这从实验上展示了一种用能谱技术探测单个自旋态的有效方法，对在纳米尺度上研究磁性、超导与磁性的相互竞争作用以及自旋电子学的基本问题等具有重要意义。

 

此项工作得到了国家自然科学基金委、国家科技部973项目和中科院的资助。（来源：中科院物理研究所）