版权所有:中国科学院物理研究所超导2组
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主要研究成果:

1、研制出国际上最好的亚稳相电子型铜氧化物超导单晶薄膜(La2-xCexCuO4体系),通过磁场、电场和组分控制,揭示了与非常规超导电性密切相关的电子相互作用本质:

 

 

应用离子液体晶体管技术,首次成功实现对超薄膜电子型铜氧化物薄膜的电场调控。并发现其电子和空穴载流子在静电场调控下同增同减,支持向涛院士等依据t-U-J模型给出的双能带物理图像【Sci. Rep. 6, 26642 (2016)】

 

发现存在第二种量子涨落现象,他与超导边界相关;并从多个角度予以了证实【PNAS 109, 8440(2012)】
从实验上解决了关于反铁磁序边界的分歧【Nat.Commun.6,6041(2015)】,完善了电子态相图细节。
[1] 一种组合薄膜的制备方法 ZL201310413317.3 发明专利
[2] 一种弹性探针阵列多通道电阻测量方法和装置 ZL201310422062.7 发明专利
[3] 一种多元组合薄膜的制备方法 ZL201310413316.9 发明专利
[4] 粉末压片模具 ZL 201520205972.4 实用新型
[5] 探针式快速输运测量系统 ZL201520127897.4 实用新型
[2] 组合薄膜制备装置和方法 ZL201410128987.5 发明专利
[3] 基于组合薄膜的宽温区可调谐微波器件 ZL201410026262.5 发明专利

 

首次建立La2-xCexCuO4过掺杂区完整的多维电子态相图;这是自1989年电子型铜氧化物家族被发现以来,对其过掺杂区的首次完整认识。当超导态区域被磁场抑制后,观察到极低温正常态电子输运在整个区域呈现“奇异金属(strange metal)”特性,因此推翻了传统量子临界图像并给出重要的新认识【Nature 476,73(2011)】。实验结果支持电子型铜氧化物超导电性与反铁磁自旋涨落相关联。

 

 

 

2、对比研究三类非常规超导体系(单晶薄膜或单晶快材),发现高温超导电子与自旋密度涨落密切相关,为认识非常规超导电子配对机制提供了重要的实验依据。

 

 

 

基于单晶薄膜样品电子输运和隧道谱学研究,首次获得唯一尖晶石钛氧化物超导体LiTi2O4的完整相图。发现其自旋涨落相区与超导相区分离【Nat.Commun.6,7183(2015)】,这可能是导致LiTi2O4未出现高温超导的原因之一。

 

[1] 层状交错电容的制备方法和层状交错电容 201410425900.0 发明专利
[2] 用于电输运测量的电连接装置 2015104083120.0 发明专利
[3] 包括多自由度转动样品台的测量杆 201510303162.7 发明专利
[4] 组合薄膜制备及原位表征系统 201510446068.7 发明专利
[5] 一种支架定位装置 2015105248417.0 发明专利
已授权专利:

 

 

3、发展了快速新材料探索技术,即结合高通量制备与快速表征的组合薄膜技术。并发现Fe-B二维体系的特定组分具有超导电性【APL Mater.1,042101(2013)】,这是此类技术应用于超新超导材料探索的首次成功实例。

 

 

首次研究了新铁基高温超导体(Li, Fe)OHFe0.98Se大单晶快材电子输运性质的各向异性,发现强二维电子特征。与前述电子型铜氧化物超导体系的对比研究表明,其高温超导电性与二维反铁磁自选涨落同样密切相关【Phys Rev B 92,064515(2015); JACS 137,66(2015)】

 

已受理专利:
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