中文摘要：

铁基超导体具有多带效应和复杂的费米面拓扑结构，其中的超导机理问题一直是研究热点。特别是超导配对对称性，是确定超导机理的一个关键，但至今在理论和实验上都还没有取得共识。非磁性杂质对Tc的影响是判断超导配对机制非常有效的一个手段。本项目拟系统地研究铁基超导体中非磁性杂质Zn的效应。我们将在前期已经开展的LaFeAsO1-xFx体系中Zn的杂质效应研究为基础，进一步将研究体系扩展到其它1111相和122相，以及最近发现含FeSe层的AFe2Se2超导体。我们将重点制备出Zn掺杂的单晶样品，通过结构表征、超导电性和比热等测量揭示Zn杂质对超导态性质的影响，验证相关理论模型，为判断超导配对对称性提供实验佐证。本项目研究将为超导机理研究提供重要信息。

结论摘要：

在基金的资助下，课题组重点在铁基超导体及新发现的BiS2基超导体中开展了一系列研究，取得了多个创新性成果，达到了项目预期的目标。 (1) 我们研究了K0.8Fe2Se2体系的非磁性Zn掺杂效应，发现少量的Zn杂质不影响超导电性(Tc)，仅提高绝缘相，证实存在相分离，其配对对称性可能是S波。同时，我们在LaFe1-xZnxPO0.94F0.06体系中发现Zn掺杂强烈的抑制Tc，其可能是d波或s±波超导体。这不同于LaO0.9F0.1Fe1-xZnxAs体系，其Tc几乎不随Zn含量的增加而变化，暗示FeP基和FeAs基超导体具有不同的配对机制。此外，我们系统的研究了LaFe1-y-xCoyZnxAsO体系的Zn杂质效应，发现无论在欠掺杂或者过掺杂区，其Zn掺杂都破坏超导电性，而欠掺杂区由于反铁磁序和超导的竞争，Tc随Zn杂质的增加而缓慢降低，建议铁基超导体中不同的体系其配对机制可能是不同的。 (2) 我们首次通过电子掺杂，报道了新型的Sr1-xLaxFBiS2的超导电性，Tc=2.8K,并发现了Hall系数随掺杂浓度的增加由正变为负值，提出掺杂可能导致费米面的突变，并给出了体系的电子态相图。该工作发表在PRB后，目前他引次数达到34次。进而，我们在Sr1-xCexFBiS2体系发现，Ce掺杂不仅引致超导，同时能够形成铁磁序，出现反常的铁磁和超导共存现象。 (3)在LnNiAsO体系，我们发现仅Kramers 非磁性La(Pr)NiAsO出现超导电性，而Ce(Nd、Sm)NiAsO低温下都出现磁有序，这些结果表明Ni基和Fe基超导体的机制在本质上是不同的。我们研究了Nb2PdS5体系的掺杂效应，发现Pt、Ni掺杂导致出现相反的Hc2/Tc依赖行为，表明自选轨道耦合可能在该体系中起到重要作用。 (4)我们系统的研究了La(Sm)Co1-xFexAsO体系的磁性质，发现Fe掺杂能够迅速的抑制母体的铁磁序和反铁磁序，但几乎不影响Sm-4f电子的反铁磁序，暗示FM-AFM的相变主要来源于3d电子，我们因此建立了丰富的磁相图。在项目的资助下，发表论文13篇，其中PRB 6篇，SUST 1篇，JPCM 2篇，EPL 1篇，JSNM 1篇，AIP Advances 1 篇，Physics C 1篇。项目组成员在学术会议作口头报告4次，培养硕士2名。