我国制造出超高质量的铁硒超导单晶薄膜

江苏天一智能设备有限公司  严循东

2011年6月28日

中国科学家在新材料制备技术和测量技术的帮助下，确认了铁硒超导体中电子配对的方式。这项成果为揭开铁硒等铁基超导体的超导机制之谜打下坚实基础。

超导是物理世界中最奇妙的现象之一。正常情况下，电子在导体中运动时会损耗能量，也就是通常所说的导体有电阻。但当环境温度低于某个临界温度时，部分导体的电阻会突然降为零，或者说进入超导状态，其原因是导体内部的电子呈配对状态，成对的电子可以在导体中毫无羁绊地前行。

上个世纪八十年代以来，科学家发现了多种高温超导材料，高温超导材料是临界温度相对较高更容易进入超导状态的材料。不过，目前发现的高温超导材料，进入超导状态的临界温度仍远远低于室温。

铁基超导材料是高温超导材料领域最新的研究热门。然而，对于铁基超导材料的电子配对机制，科学界仍存在广泛争议。在此次研究中，清华大学物理系薛其坤、陈曦及中国科学院物理研究所马旭村等科学家确认了铁硒超导体的电子配对方式。在超导状态下，铁硒中的电子配对具有明显的各向异性。

在25日接受新华社记者电话采访时，马旭村介绍说，此次研究中，中国科学家借用名为“分子束外延”这一半导体领域的制备技术，制造出了超高质量的铁硒超导单晶薄膜。这种新技术保证科学家可以精确控制薄膜中的每一种化学成分，精确度达到原子水平。然后，科学家利用强磁场扫描隧道显微技术对薄膜进行测量。这种测量技术具有原子水平的空间分辨率和高能量分辨率。

陈曦在接受新华社电话采访时说，中国科学家此次所使用的材料制备技术等为国际科学界进一步研究超导体提供了新工具。

这项研究成果已发表在美国《科学》杂志上。

 

 

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