物理所等在新型铁基超导体高压探究中取得进展等

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1、物理所等在新型铁基超导体高压探究中取得进展等物理所等在新型铁基超导体高压研究中取得进展最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)超导实验室赵忠贤院士课题组孙力玲研究员和博士生郭静及其合作者，与美国卡内基研究院地球物理实验室毛河光院士、陈晓嘉博士等合作，在新型铁基超导体高压研究方面取得新进展。该项研究结果发表在近期的《物理评论快报》上［PRL108,197001(2012)］。超导电性是物质在较低温度下呈现出的一种宏观量子现象。通过施加外界压力或磁场可以改变超导体的超导温度，甚至可以完全抑制超导体的超导电性或使某些不超导的物质出现超导电性。定性的来讲，

2、产生这些物理现象的微观机制在于物质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，压力是一种有效的调控方法。它的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，从而产生新的物理现象，同时能为揭示其内在的物理机制提供压力维度下的实验证据。赵忠贤院士课题组及合作者通过对新型铁基硫族化合物超导体K0.8FeySe2（其中y=l.7,1.78）的高压原位输运性能和同步辐射x射线衍射测量发现，这种材料在9.2一10.3

3、GPa产生了由金属费米液体行为到非费米液体行为的转变，同时伴随着由反铁磁向顺磁磁性的转变，并且铁有序缺位的特征峰消失。这些实验结果表明，这种新型铁基超导体在这一压力范围内发生了量子相变。通常认为，强关联电子系统中的由压力引起的量子相变能够导致系统出现量子相干态，在足够低的温度下，处于这种量子相干态的体系会产生超导电性，如重费米子超导体及有机超导体中都发现了这种现象。根据这一实验结果可以推测，前不久《自然》杂志（Nature483,6769,1March2012）报导的该研究小组在这种新型铁基超导体中发现的由压力诱导的第二个超导相变（即这类超导体的超导转变温度随着

4、压力的升高而逐渐降低，直至消失；而当压力高于lOGPa,系统进入了第二个超导态）是由这个量子相变所驱动的。本研究的实验样品由物理所陈小龙研究员小组提供。同步辐射X射线衍射实验在上海光源BL15U1线站上完成。上述研究工作得到国家自然科学基金委、科技部和中国科学院相关项目的资助。物理研究所微电子所在多晶黑硅太阳能电池研究中获得重要突破日前，中科院微电子研究所在多晶黑硅太阳能电池研究方面获得重要突破。黑硅是一种低反射率的硅材料，和常规的硅材料相比，它具有超强的吸收光线的能力，可用于太阳能电池产业。微电子所微电子设备研究室（八室）夏洋研究员带领的研究团队原创性地提出利

5、用等离子体浸没离子注入技术制备黑硅材料。该团队利用自行研制的等离子体浸没离子注入机（国家自然科学基金委、中科院装备项目、方向性项目支持）制备了多种微观结构的黑硅材料，在可见光波段黑硅的平均反射率为0.5%,与飞秒激光制备黑硅的反射率相当。同时该工艺适应大批量制备，成本低，生产效率高。相关科研论文发表在solarEnergy、EnergyProcedia>JournalofElectronSpectroscopyandRelatedPhenomena、《物理学报》等期刊上，已申请专利30余项。通过对黑硅结构进行优化，并且对生产线电池配套工艺进行改进，在全国产设备生

6、产线研发出多晶黑硅太阳能电池（156mmX156mm,多晶），批量平均效率高达17.46%，最高可到17.65%O微电子研究所