我科學家研究制造出:超高質(zhì)量鐵硒超導單晶薄膜

中國科學家在新材料制備技術(shù)和測量技術(shù)的幫助下，確認了鐵硒超導體中電子配對的方式。這項成果為揭開鐵硒等鐵基超導體的超導機制之謎打下堅實基礎(chǔ)。

超導是物理世界中最奇妙的現(xiàn)象之一。正常情況下，電子在導體中運動時會損耗能量，也就是通常所說的導體有電阻。但當環(huán)境溫度低于某個臨界溫度時，部分導體的電阻會突然降為零，或者說進入超導狀態(tài)，其原因是導體內(nèi)部的電子呈配對狀態(tài)，成對的電子可以在導體中毫無羈絆地前行。

上個世紀八十年代以來，科學家發(fā)現(xiàn)了多種高溫超導材料，高溫超導材料是臨界溫度相對較高更容易進入超導狀態(tài)的材料。不過，目前發(fā)現(xiàn)的高溫超導材料，進入超導狀態(tài)的臨界溫度仍遠遠低于室溫。

鐵基超導材料是高溫超導材料領(lǐng)域最新的研究熱門。然而，對于鐵基超導材料的電子配對機制，科學界仍存在廣泛爭議。在此次研究中，清華大學物理系薛其坤、陳曦及中國科學院物理研究所馬旭村等科學家確認了鐵硒超導體的電子配對方式。在超導狀態(tài)下，鐵硒中的電子配對具有明顯的各向異性。

在25日接受新華社記者電話采訪時，馬旭村介紹說，此次研究中，中國科學家借用名為“分子束外延”這一半導體領(lǐng)域的制備技術(shù)，制造出了超高質(zhì)量的鐵硒超導單晶薄膜。這種新技術(shù)保證科學家可以精確控制薄膜中的每一種化學成分，精確度達到原子水平。然后，科學家利用強磁場掃描隧道顯微技術(shù)對薄膜進行測量。這種測量技術(shù)具有原子水平的空間分辨率和高能量分辨率。

陳曦在接受新華社電話采訪時說，中國科學家此次所使用的材料制備技術(shù)等為國際科學界進一步研究超導體提供了新工具。

這項研究成果已發(fā)表在美國《科學》雜志上。

（科技日報）