中国科学技术大学高温超导物理研究新进展

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1、中国科学技术大学高温超导物理研究新进展摘要在中国科学技术大学（以下简称中国科大）建校50周年之际，文章作者对近年来中国科大在高温超导物理方面的最新研究进展情况作一介绍，包括新型高温超导材料探索研究和高温超导机理实验研究.在新型高温超导材料探索研究方面，文章作者首次发现了除高温超导铜基化合物以外第一个超导温度突破麦克米兰极限（39K）的非铜基超导体——铁基砷化物SmO1-xFxFeAs，该类材料的最高超导转变温度可达到55K；中国科大还成功地制备出大量高质量的超导化合物单晶，包括Nd2-xCexCuO4,NaxCoO2,CuxTiSe2等.在高温超导机理实验研究方面，中国科大系

2、统地研究了SmO1-xFxFeAs体系的电输运性质给出了该体系的电子相图；发现了在电子型高温超导体中存在反常的热滞现象和电荷-自旋强烈耦合作用；在NaxCoO2体系中也开展了系列的工作，并且首次明确了电荷有序态中小自旋的磁结构问题；此外，还系统地研究了CuxTiSe2体系中电荷密度波与超导的相互关系.　　关键词:高温超导,铁基砷化物,自旋-电荷耦合,电荷有序,电荷密度波　　　　High

3、TcsuperconductivityresearchintheUniversityofScienceandTechnologyofChina　　CHENXian

4、Hui

5、　　(HefEiNationalLaboratoryforPhysicalSciencesatMicroscaleandDepartmentofPhysics,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230026,China)　　AbstractTocelebratethe50thanniversaryofthefoundingoftheUniversityofScienceandTechnologyofChina,abriefrevieaterialsandexperimentalresearchonthemechan

6、ismofhigh

7、TcsuperconductivityledtoourdiscoveryoftheFe

8、basedarsenidesuperconductor——SmO1-xFxFeAs,peraturebeyondtheMcMillanlimit(39K),peratureinthissystemcanreach55K.AvarietyofsuperconductingsinglecrystalsincludingNd2-xCexCuO4,NaxCoO2andCuxTiSe2havebeensuccessfullygroechanismofhigh

9、Tcsuper

10、conductivityaticallystudiedtheelectronictransportoftheSmO1-xFxFeAssystemandproposedacorrespondingelectronicphasediagram.Abnormalthermalhysteresisandspin

11、chargecouplinghavebeenfoundinelectron

12、typehigh

13、Tcsuperconductors.IntheNaxCoO2systemthemagicstructureofthesmallmagicmomentinthechargeord

14、eredstatehasbeenclarified.Therelationshipbethasalsobeenstudied.　　KeyFeAsO1-xFx中发现了体超导电性［5］.我们的电阻率和磁化率测量表明，该体系的超导临界温度达到了43K.该材料是目前为止第一个临界温度超过40K的非铜氧化合物超导体.高于40K的临界转变温度也有力地说明了该体系是一个非传统的高温超导体.该发现势必会对我们认识高温超导现象带来新的契机.2.1.2超导单晶的制备　　在高温超导的研究当中，单晶是获得本征信息的关键，重要的实验结果以及进展往往都是在单晶的基础上完成的，因而开展单晶的制备工作

15、是高温超导机理研究的基础.多年来我们一直致力于高温超导单晶以及新超导体单晶的工作，并取得很好的成绩.　　我们主要是利用传统的自助熔剂坩埚法、气相输运沉积法和光学浮区法等方法，成功地制备了电子型超导体Nd2-xCexCuO4,Pr2-x-yLayCexCuO4，空穴型超导体La2-x-yNdySrxCuO4以及新超导材料NaxCoO2和CuxTiSe2等其他强关联材料.这些材料的成功获得，为我们进一步开展深入的研究打下了坚实的基础.　　　　2.2高温超导机理实验研究　　2.2.1SmO1-xFxF