超导研究一直是科研的前沿问题,特别是2008年铁基超导的发现,又一次掀起了超导研究的热潮。其中铁硒基超导体基超导体以其不含有毒元素及简单的晶体结构,引起了研究的极大兴趣。但由于有些样品的尺度较小,使其超导性的探测和结构的确定成为了难题。
中国人民大学联合强磁场中心等科研人员,使用变温电阻测量,变温磁化率测量,电子自旋共振(ESR),拉曼散射,X射线衍射,SEM-EDS等实验手段结合第一性原理计算,成功地确定了新的44 K钾铁硒化合物的超导性及其结构,并总结出了FeSe基超导体中锝(Tc)随FeSe层距离的增加而单调增大的关系。该研究结果近期发表于《自然》出版集团的新刊物《科学报告》Scientific Reports(2013, 3:1216)。
本研究充分利用了稳态强磁场实验装置电子自旋共振对超导相的灵敏性,通过对35K-44K电子自旋共振谱的分析,证明了44K新超导相的存在,并且给出了下临界场(Hc1)的大小。除此之外,电子自旋共振线宽的温度关系也反映了这类超导材料中反铁磁涨落的变化。
具有44 K超导相的ESR谱(左),30 K超导相的ESR谱(中)及使用不同模型对的拟合(右)