铁基超导

化合物含铁在低温时的超导现象
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铁基超导[1]是一种在低温条件下表现出超导现象的物质，其特征是由铁元素组成的化合物。铁基超导体的发现打破了长期以来对于铁元素不利于形成超导的观念。

物理特性

铁基超导体的晶体结构[2]分为四种类型：（1111）、（122）、（111）和（11）。其中，“1111”体系包括LaOFepn（Ln=La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Y; Pn=P, As）和DvFeAsF（Dv = Ca, Sr）等；“122”体系包含AFeAs（A = Ba, Sr, K, Cs, Ca, Eu）等；“111”体系则有AFeAs（A = Li, Na）等；“11”体系的代表是FeSe（Te）等。

研究历史

2006年，日本东京工业大学的细野秀雄教授团队发现了首个以铁为主要成分的超导化合物LaFeOP，这一发现颠覆了先前普遍持有的观点，即铁元素不利于形成超导。2008年初，细野秀雄教授团队宣布在LaOFepn（x = 0.05 – 0.12）中观察到了26K的超导现象。同年3月，中国科学院物理研究所的赵忠贤领导的团队报告了氟掺杂镨氧铁砷化合物的高温超导临界温度达到52K。4月，该团队又发现氟掺杂钐氧铁砷化合物在高压下超导临界温度提高至55K。此外，中科院物理所的闻海虎团队报告了锶掺杂镧氧铁砷化合物的超导临界温度为25K。自此，铁基超导体的研究在全球范围内引起了广泛关注。铁基超导体因其结构与高温超导的铜氧平面相似，被认为是二维超导材料，因此尽管其临界温度仅为几十K，但研究铁基超导体有望帮助我们深入了解高温超导的机制。