三、铁硒基超导薄膜的研究

主持单位：清华大学    主持人：薛其坤

　　铁基超导体是继1986年发现的铜氧化合物高温超导体之后于2008年被发现的又一类新型高温超导材料，它的发现为高温超导电性的研究开辟了一个全新的研究方向，是目前物理学的一个研究热点。我国科学家在这个领域表现出色，整体研究水平处于国际领先行列。

　　清华大学物理系薛其坤院士和陈曦教授的研究团队，近期在一类重要的铁基超导体－铁硒化合物的研究中取得了重要进展。他们把半导体领域中的分子束外延技术拓展到铁基超导材料的制备中，实现了对超导薄膜生长过程和形貌在原子水平上的精确控制，制备出了化学成分严格可控的高质量单晶FeSe薄膜。在此基础上，他们利用同时具有空间原子分辨和高能量分辨本领的强磁场扫描隧道显微技术研究了FeSe超导体中的电子配对机制。之后，该研究团队又解决了由三个不同族元素组成的化合物的分子束外延生长的难题，得到了高质量的KxFe2-ySe薄膜，这是薄膜材料制备方面的一个重要突破。他们进而利用扫描隧道显微镜澄清了KxFe2-ySe2研究中存在的一系列困惑，证明了KxFe2-ySe材料存在超导与绝缘体的相分离，并发展出一套探测超导体自旋结构的方法，证明了该材料在超导区域存在长程反铁磁序。这些工作为非常规超导体的研究带来新的方法和思路，对理解铁基高温超导机理具有重要意义。这一系列些工作分别发表在2011年的《科学》、《自然—物理》等杂志上。

　　这项研究成果是和中科院物理所马旭村研究员的研究组以及美国普渡大学胡江平教授和加州大学圣地亚哥分校吴从军教授合作完成的。