近年來,科學(xué)家們在對新的鐵基超導(dǎo)體及其超導(dǎo)機理的探索研究方面取得了卓有成效的成果。Ca10(Pt3As8)(Fe2As2)5 是一種具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的新型鐵基磷族化合物,常壓下不具有超低電性,其晶體結(jié)構(gòu)可描述為在CaFe2As2 晶格中交替用Pt3As8中間層(被成為方鈷礦層)來置換Fe2As2層,即在一個晶胞中以Ca-Pt3As8-Ca-Fe2As2復(fù)雜的層狀形式堆垛而成。最近,中國科學(xué)院物理研究所趙忠賢院士團隊的孫力玲研究員等與合作者發(fā)現(xiàn)Ca10(Pt3As8)(Fe2As2)5化合物具有壓力誘導(dǎo)的超導(dǎo)電性,并對其超導(dǎo)特性進行了研究,該項工作已發(fā)表于國際材料領(lǐng)域雜志《先進材料》(Adv. Mater. 2014, 26, 2346–2351)。
該項研究的高壓X-ray衍射測試均在上海光源BL15U1線站上完成。實驗中首先將單晶樣品磨碎后置入金剛石對頂砧中,然后在1-14GPa的不同壓力條件下進行原位測試。衍射圖譜表明,不同壓力下樣品均為三斜晶系。Ca10(Pt3As8)(Fe2As2)5常壓下是一種反鐵磁半導(dǎo)體,該研究發(fā)現(xiàn)壓力在有效抑制樣品中的反鐵磁長程序后,導(dǎo)致了超導(dǎo)電性的出現(xiàn)。對比溫度-壓力電子相圖和Fe位摻Pt的溫度-摻雜電子相圖,發(fā)現(xiàn)兩者之間有明顯的相似和不同。在4.1GPa以內(nèi),壓力和電子摻雜對體系的反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度、超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的影響十分相似,然而在更高壓力下,壓力對該系統(tǒng)的 TC隨壓力變化關(guān)系與電子摻雜的變化關(guān)系完全不同,這表明兩種途徑誘發(fā)超導(dǎo)電性的直接起因是不同的。這些實驗結(jié)果為進一步深入開展對鐵基超導(dǎo)體的實驗和理論研究提供了重要的信息。
