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新型铁基超导体薄膜制备和物理性质研究
  • 项目名称:新型铁基超导体薄膜制备和物理性质研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:11074284
  • 申请代码:A0401
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:曹立新
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:中国科学院物理研究所
  • 批准年度:2010
中文摘要:

新型铁基超导体具有较高的超导临界温度、较长的相干长度、较高的上临界场、较小的各向异性,综合指标较好,可能比铜氧化物超导体更适合于电子学应用。另外,薄膜已经被发现表现出不同于体材料的特殊的物理性质,有助于新材料探索和超导电性机理问题的研究。然而,成份精确控制的困难和不同热力学亚稳相之间的竞争,导致超导体薄膜研究进展缓慢。我们已经在国际上率先得到了高质量的铁硒基超导体薄膜,开展了物理性质的研究,发现被认为是不超导的FeTe母体在薄膜状态下超导。现阶段,样品制备仍然是最关键的研究任务。通过本基金面上项目,突破铁砷基超导体薄膜制备的瓶颈,开展一些以薄膜为特色的(在单晶和体材料中无法实现的)实验,测量一批与薄膜应用密切相关的基本物理参数,突破约瑟夫森结制作的难点,为铁基超导体电子学应用打下基础,并对量子临界现象、第二个长程相关等其它问题的理解提供新的数据。SCI文章6-8篇,专利1项,学生2-3名。

结论摘要:

铁基超导体具有较高的超导临界温度、较长的相干长度、无节点的能隙结构、较高的上临界场、较小的各向异性,综合指标较好,更加适合于电子学应用。然而,铁基超导体具有难成相、易变质的特点,对薄膜研究提出了挑战。本基金项目开展了以下几方面的研究工作(1)我们在前期研究工作的基础上,进一步系统研究了铁硒基超导薄膜的磁通运动,研究了铁硒基超导薄膜的微波特性和太赫兹频谱特性。(2)我们在国内率先研究了铁砷基超导薄膜,在本基金项目和超导973项目等项目的共同支持下,针对难成相、易变质材料的特点,研制了新型薄膜制备和表征系统。(3)在装备研究和研制的基础上,在国内率先成功制备了单相(不含FeAs等杂相)、单向外延、超导的122相铁砷基超导薄膜。(4)针对2010年底铁基超导研究的最新进展,即,KxFe2-ySe2新超导材料体系的发现,我们还增加了研究内容,率先制备得到了单相、单向外延的KxFe2-ySe2薄膜。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 8
  • 2
  • 0
  • 0
  • 0
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