中国科大陈仙辉小组发现新的铁基超导材料

(记者杨)记者从中国科技大学获悉，合肥国家微尺度材料科学实验室陈贤辉教授课题组发现了一种新的铁基超导材料——氢氧化铁锂铁硒化合物(Li0.8 Fe0.2)OHSEE，其超导转变温度超过40 K(零下233.15摄氏度)，并确定了这种新材料的晶体结构。相关结果发表在12月15日的《自然材料》在线版上。

铁基高温超导体是当前凝聚态物理的研究热点。铁硒超导体具有许多独特的性质，被认为是研究铁基超导机制的理想材料体系。特别是最近报道的钛酸锶衬底上生长的铁硒单层膜的零电阻转变温度高达100K以上，引起了科学家的极大兴趣。

然而，对于铁硒超导材料来说，目前广泛研究的碱金属嵌入铁硒化合物具有复杂的结构和性质，这使得对其内部物理机制的研究非常困难。然而，由液氨和其他低温液相插层方法合成的铁-硒单层膜和化合物在空气中极其不稳定，不能进一步研究其物理性质。为了深入探索铁基高温超导性的物理机制，迫切需要寻找超导转变温度高、在空气中稳定、适合物理测量的新型铁硒超导材料。

陈先辉研究小组首次利用水热反应方法成功地发现了这种新的铁硒超导材料——锂铁氢氧化物铁硒化合物。该材料由铁硒层和锂铁氢氧化物层交替堆叠而成，铁硒层和锂铁氢氧化物层通过极弱的氢键连接。他们与包括国家标准技术研究所中子研究中心的黄庆珍博士和中国科技大学的吴涛教授在内的几个研究小组合作，精确地确定了新材料的晶体结构。测量表明，这种新的超导材料在约8.5 K的低温下具有反铁磁序，并与超导性共存。

专家表示，这是首次用水热法发现一种新型的铁硒高温超导材料，为相关系统中新超导体的探索提供了新的思路。同时，新型超导体具有超导转变温度高、在空气中稳定等优点，为探索铁基高温超导的内在物理机制提供了理想的材料体系。

中国科学新闻(2014-12-18，第一版集锦)