本文關(guān)鍵詞：超導(dǎo)材料，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

鐵基超導(dǎo)體和拓?fù)浣^緣體是近年來凝聚態(tài)物理研究的熱點(diǎn)問題。鐵基超導(dǎo)體是非常規(guī)超導(dǎo)體，不同于傳統(tǒng)的電聲耦合機(jī)制的bcs超導(dǎo)體，其超導(dǎo)配對機(jī)制的解釋仍然是凝聚態(tài)物理理論的一個難點(diǎn)；同時，不同于單帶的銅基非常規(guī)超導(dǎo)體，鐵基超導(dǎo)體的多帶特性使其具有更豐富的電子結(jié)構(gòu)。拓?fù)浣^緣體的發(fā)現(xiàn)突破了人們對絕緣相的認(rèn)識，這類材料的體態(tài)為絕緣態(tài)，但在表面或界面上存在導(dǎo)電的金屬態(tài)。同樣地，拓?fù)浣^緣體具有復(fù)雜的電子結(jié)構(gòu)，其拓?fù)湎嗟某霈F(xiàn)通常會伴隨著能帶的反轉(zhuǎn)。但是，過去幾年間，人們沒有發(fā)現(xiàn)這兩個特性有可能共生。近來，實(shí)驗(yàn)上制備了生長在srtio 3nb:srtio3/ktao3，nb:batio3/ktao 3等襯底的單層fese異質(zhì)結(jié)，大大拓展了人們對鐵基超導(dǎo)體復(fù)雜電子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。和具有較低超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的體材料相比，在單層fese異質(zhì)結(jié)中除了觀測到轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)65k的超導(dǎo)相，另一顯著的特點(diǎn)就是單層fese的電子結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，具體表現(xiàn)為：在布里淵區(qū)γ點(diǎn)附近的空穴型費(fèi)米面會湮沒到費(fèi)米能級以下，m點(diǎn)附近有一個新的帶隙出現(xiàn)，，并且該帶隙的大小隨著不同的襯底可以調(diào)節(jié)。

為了理解fese這種電子結(jié)構(gòu)的變化，最近，中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家實(shí)驗(yàn)室（籌）凝聚態(tài)理論與材料計(jì)算實(shí)驗(yàn)室胡江平研究員和博士后郝寧寧通過晶體對稱性分析和基于d-p軌道雜化的微觀分析給出了體態(tài)fese到單層fese的電子結(jié)構(gòu)演化圖像，這種襯底對電子結(jié)構(gòu)的重正化圖象符合近來實(shí)驗(yàn)上的對不同襯底系統(tǒng)化研究所得到的結(jié)果。他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，當(dāng)m點(diǎn)附近這個可以被襯底調(diào)制的新帶隙具有和d軌道內(nèi)稟的自旋軌道耦合相同的量級時，m點(diǎn)的能帶可以發(fā)生反轉(zhuǎn)，體系會發(fā)生拓?fù)湎嘧�。該研究結(jié)果首次提出了拓?fù)湫再|(zhì)在鐵基超導(dǎo)材料中的可能體現(xiàn)。此外，該研究工作為人們理解單層fese中為什么會有如此高的轉(zhuǎn)變溫度提供啟示，并建議一個新的可能的體系來實(shí)現(xiàn)majorana費(fèi)米子的鐵基材料版本。這一成果發(fā)表于近期出版的 phys.rev.x4,031053(2014)。

單層fese中兩種可能的電子結(jié)構(gòu)，一種拓?fù)淦接�，一種拓?fù)浞瞧接埂?/p>

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