空穴掺杂和磷掺杂铁基超导单晶材料的核磁共振研究

铁基超导体是近两年凝聚态理论和实验研究的热点之一。由于铁基超导体起源于多能带的磁性导体，因此，铁基材料的磁性与超导及其关系，包括局域磁性和费米面嵌套理论的适用性，自旋涨落与超导的关联等问题是当前研究的中心课题。固体核磁共振是研究磁性与超导性质的重要工具之一。我们在人民大学物理系新建了一个低温高压固体核磁共振系统，并对几种铁基材料的自旋涨落和超导元激发等方面性质的研究取得了重要进展。.本项目将运用核磁共振系统系统研究122结构空穴掺杂和111结构等价键掺杂（磷替代砷）铁基单晶材料的磁性与超导电性，通过对比掺杂类型、掺杂浓度和压强下磁性结构、自旋涨落和超导性质的变化，揭示磁性和超导的关联和机制等，检验常规态磁性理论的适用性，探索自旋密度波之外的其它自旋涨落和磁性量子相变，自旋涨落随掺杂和压强的变化规律，超导对称性和超流密度对材料结构和掺杂的依赖性，以及自旋阻挫的潜在影响等。

我们使用核磁共振手段，首先研究空穴掺杂和等价键掺杂的铁基超导材料。我们率先发现几类材料中的自旋涨落现象，这支持超导的磁起源机理；我们发现超导和磁长程序的微观共存的直接实验证据，并揭示部分电子参加超导但不参与磁长程序。在项目支持下，我们也扩展在其它铁基超导材料的核磁共振研究工作，率先发现LiFeAs中的自旋涨落现象，NaFeAs中结构相变对自旋涨落的增强效应，插层铁硒超导体的自旋单态配对和高能自旋涨落。这些结果对于铁基超导材料磁性和超导的物性和机理研究提供了的新的信息。