Progrès | à base de fer diagramme de phase supraconductrice de l'unité

Depuis 2008, a été trouvé et a au moins 20 structures différentes de séléniure de fer ou d'arséniure de fer a confirmé la présence de la supraconductivité, ils sont collectivement appelés supraconducteurs à base de fer. Comme les supraconducteurs à base de fer peut aussi briser la limite de couplage fort 40 K McMillan de la théorie BCS prédit, et il a été inclus dans l'oxyde de cuivre supraconducteurs HTS famille ensemble, leur mécanisme microscopique de la supraconductivité est toujours le problème de la frontière de la physique de la matière condensée de la Couronne pearl.

Après des années de recherche, il est supraconductivité à haute température de l'oxyde de cuivre généralement considéré peut être considéré comme le dopage parent isolant antiferromagnétique Mott est obtenu, pour qu'il y ait une description unifiée du diagramme de phase. Pour les supraconducteurs à base de fer, son soi-disant « parent » aussi antiferromagnétique, mais présentent une conductivité métallique (ayant une concentration de porteurs), par dopage du parent d'électrons ou des trous sont dopées avec même divalent elle peut induire des propriétés de la supraconductivité. Il est encore plus difficile de comprendre qu'une grande partie de la « mère » supraconducteurs à base de fer non dopé même supraconductivité lui-même, mais il peut inhiber la supraconductivité est encore dopés. supraconducteurs à base de fer dans des systèmes différents, un diagramme de phase électronique étrange, en utilisant simplement une concentration de dopage variable qui a été insuffisante pour décrire avec précision le comportement physique. Par conséquent, pour trouver une description unifiée des propriétés physiques des variables superconducteurs à base de fer, ainsi que la mère au sens physique strict, devenu le centre de recherche du mécanisme supraconducteur à base de fer.

Récemment, l'Institut de Physique / Pékin matière condensée Laboratoire nationale (puces) par le groupe d'étude SC8 mesure comportement résistif sous pression uniaxiale, un grand nombre d'échantillons à base de fer et des échantillons maternels dopés propriétés de fluctuation de phase nématique d'un étude détaillée, a constaté que le moment magnétique afin anti-ferromagnétique est inversement proportionnelle à la constante de Curie nématique. Ceci implique que le supraconducteurs à base de fer magnétique état fondamental nématique peut être obtenue en ajustant les fluctuations d'intensité. De ce fait la création d'un diagramme de phase uniforme de supraconducteurs à base de fer, dans lequel le précurseur supraconducteur né sur une hypothèse, le parent a un grand moment magnétique commandé nématique et moins de fluctuation.

Une observation attentive de différents diagramme de phase du système dopé supraconducteurs à base de fer-peut être trouvé qui commande antiferromagnétique, la supraconductivité et la colonne d'électrons sont les trois caractéristiques de phase la plus importante (fig. 1). Dans lequel la phase nématique électronique signifie un réseau cristallin de casser le système présente une symétrie de rotation inhérente des états électroniques, les performances de l'état électronique du DIAD dans les propriétés cristallines du plan ab dans des supraconducteurs à base de fer. Recherche relation spécifique entre la phase antiferromagnétique trois, et le nématique supraconducteur, il est essentiel de comprendre le mécanisme de la microstructure supraconductrice à base de fer. Bien qu'il n'y ait pas certain ordre antiferromagnétiques superconducteurs à base de fer, les fluctuations électroniques nématiques ou nématiques sont toujours présents. SC8 groupe d'étude sur le dispositif de mesure de l'électricité pression uniaxiale Définie en fonction de la conception et la construction de la céramique piézoélectrique de leur récente indépendance, la réalisation d'une fluctuation de mesure électroniques très sophistiqués nématiques, et pour la première fois révélé le point critique quantique nématique la supraconductivité à base de fer en contact étroit (Physical Review Letters 117, 157002 (2016)) et. En plus étendues série d'échantillons mesurés 1111.122, 11111112 et d'autres supraconducteurs à base de fer, ils ont trouvé que la présence d'une transition de phase de la structure secondaire de l'échantillon ou des échantillons dopés de façon optimale, la susceptibilité magnétique phase nématique Weiss loi sera décrit (figure 2). - peut l'utiliser à la fois le comportement dépendant de la température de Curie. Ainsi, il est possible de définir une constante de Curie An, est utilisée pour décrire l'intensité d'une fluctuation de phase nématique. De façon très surprenante, la valeur absolue de l'inverse de la constante de Curie | An | -1, superconducteurs à base de fer, et M statique moment magnétique efficace, comme une relation d'échelle linéaire très simple, à savoir: les plus fortes fluctuations nématiques qui antiferromagnétique plus faiblement magnétique. Ce fut la première fois que le moment magnétique expérimental de taille de l'ordre antiferromagnétique et d'autres grandeurs physiques associées. Lorsque la phase nématique et antiferromagnétique disparaît, la formation d'un point critique quantique, ce qui correspond exactement à la dopée de la supraconductivité optimale (fig. 3). Ainsi, on peut définir un sens strict de la matrice supraconductrice physique à base de fer (HPC), qui a un grand moment magnétique et une fluctuation nématiques ordonnées très faibles. En améliorant les fluctuations nématiques peuvent être supprimées et antiferromagnétique finalement obtenu supraconductivité à température élevée (fig. 4). L'établissement d'un diagramme de phase de l'état électronique unifié pour supraconducteur à base de fer apprécié que le comportement physique différent du système de dopage complexe ouverture d'un nouveau point de vue, a d'importantes implications pour l'étude des pnictures mécanisme microscopiques. Il convient de noter que ce diagramme de phase peut encore inexpliquées supraconducteurs à base de fer des matériaux spéciaux, tels que LiFeAs, système « 1111 », les deuxièmes régions supraconductrices, FeSe sous diagramme de phases de pression, et Cu non supraconducteur, Cr, Mn dopé systèmes et analogues. Ce travail est publié dans Physical Review Letters 119, 157001 (2017).

L'étude responsable du groupe de recherche SC8 Li Shiliang et Polo Club mille, qui fluctuations nématiques mesurées principalement par la vallée PhD Yanhong, groupe SC8 de Liu Zhao Yu, Xie Tao, Zhang Wen Liang, Gong Dongliang, ensemble Hu, Ma Xiaoyan, etc. ont participé aux travaux. En théorie, nous avons travaillé en étroite collaboration avec l'Institut de physique de Mencius et Yang Yang Yifeng, etc., LI Chun Institut de physique, Xiao Zhaoling, Chen Genfu et Université Normale de Beijing Lin Lifang, Xu comme de parler du pays aussi fournir des échantillons.

La série a été Académie chinoise des sciences classe étude leader B (XDB070000, XDPB01), Académie des Sciences de Chine promouvra vert, 973 projets (2015CB921300), programme clé R & D de l'État (2017YFA0302903, n ° 2016YFA0300502), la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (11674406, 11374346, soutien 11374011, 11305257, 11674372, 11421092, 11574359, 11522435, 11774401), les milliers de jeunes nationaux des plans, et d'autres projets.

Edit: brouillard Ours

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