铁基超导体高压隧道谱研究

Unconventional superconductivity (including high Tc superconductivity) is one of the important research topics in the field of condensed matter physics. The discovery of iron-based superconductors have greatly enriches the research content of the unconventional superconductivity. A critical issue/problem is the superconducting energy gap size and gap structure of iron-based superconductors. Hydrostatic pressure (P) as one of the variables in the master equation of state of matter, plays a key role in study of iron-based superconducting materials. This project aims to explore and develop the technology of pressure dependent tunneling spectroscopy/micro-contact Andreev reflection spectroscopy, and by these techniques we investigate the nature of pressure-dependent tunneling/Andreev reflection spectrum of FeSe-11 and KFe2As2-122 high quality superconducting single crystals as functions of temperature and pressure. Based on theoretical models, we analyze superconducting gap size, gap structure and the possible low energy excitation modes as a function of pressure. These gap-pressure relationships together with Tc-pressure phase diagram provide solid experimental data to reveal the iron-based superconductivity.

非常规超导电性（包括高温超导电性）是凝聚态物理学领域的重点研究课题之一。 而铁基超导体的发现极大地丰富了非常规超导电性的研究内容。一个关键而必须解决的问题是铁基超导体超导能隙的结构和大小以及电子对的配对对称性。 压力作为重要的物态方程变量，在铁基超导材料及物性研究中扮演着非常重要的角色。本项目致力于探索发展压力环境下的隧道谱仪/微接触Andreev反射谱仪技术，并利用高压隧道谱/Andreev反射谱测量技术测试系列铁基超导体FeSe-11和KFe2As2-122高质量单晶样品的隧道谱线以及随温度、压力的依赖关系，分析并研究铁基超导体的能隙结构、能隙大小以及相关的低能激发模式的压力演变规律，为揭示铁基超导电性提供有力的实验数据。

超导材料科学和技术被认为是当代凝聚态物理中最重要的研究领域之一，也是当前材料科学一个十分活跃的重要前沿。 超导材料基础科学研究包含着重大科学问题，如非常规超导机理问题。铁基超导体是典型的高温超导体，其超导机理问题一直得不到彻底的解决。一个重要的现象是，几乎所有的铁基超导材料的超导临界温度都受到压力的调控。 本项目我们创新性地提出开展铁基超导高压隧道谱研究，以典型的铁基超导体FeSe单晶体为研究对象，致力于FeSe单晶的压力下的隧道谱测量;以研究铁基超导体超导序参量即超导能隙函数、临界温度Tc的压力调控关系，为揭示铁基超导电性提供有力的实验数据。