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对于铁基超导材料Sr1-xNaxFe2As2超导机制的研究
当今凝聚态物理研究中最重要的问题之一是揭示磁性材料中的高温超导机制。带有自旋的电子常被认为是局域在磁性离子实周围的,而形成电流的电子则被视为在晶格中巡游。但事实上这两者均为同一粒子。因此,这对立的两面如何共同协助超导形成,是一个非常有趣的问题。这种“非常规”的机制与铜基超导体、铁基超导体以及重费米子超导体都密切相关。 在具有多个电子轨道的体系,例如铁基超导材料中,电子自旋和轨道自由度的相互作用使得这个问题更为复杂。李源研究员与合作者之前的研究报道已经揭示了自旋-轨道耦合对材料的磁性性质有非常重要的影响。他们的实验同时还表明铁基超导材料中的磁性具有巡游与局域的双重特性。这并不是一个完全意外的结果,因为已有的一些理论研究也说明铁基超导体可以被所谓“洪德金属”的模型描述。不过自旋-轨道耦合以怎样的方式影响铁基材料中的超导机理,依然是一个未知的问题。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 现在,李源研究组及合作者采用基于飞行时间原理的中子散射谱学技术,发现在一种铁基超导材料中,有一类特定的磁激发对超导的形成至关重要,其作用机理与材料中的自旋-轨道耦合效应密切相关。这项工作于2019年1月4日发表在《物理评论快报》上。 这项研究针对的是近年来发现的空穴掺杂的“122”体系铁基超导材料中新奇四重对称性磁相。在传统的二重对称性磁相中,电子自旋指向在晶体的ab面内,而在这种新发现的磁相中电子的自旋指向沿晶体的c方向。有这种四重对称性磁相的晶体中超导温度也被压制。该项研究旨在探索超导的压制与四方磁相中探测到的谱学特征的联系。基于这一目的,研究组瞄准了Sr1-xNaxFe2As2这一种有鲁棒性的四方磁相,且较易制备大单晶的铁基超导材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 实验发现,在材料发生从二重对称性(图1a, T = 80 K)转化为四重对称性(图1b, T = 20 K)的相变后,低能的自旋激发发生了显著的变化。根据中子散射截面与散射几何的关系,在L = 1处测量到的信号中c方向的磁激发有更大的比重,而在L = 3处则可探测到更多的ab面内的磁激发。图1d显示,当温度从80 K降到20 K后,由于自旋的方向发生偏转到了c方向,在低能激发中将难以沿c方向时自旋的长短发生改变,因此低能磁激发中c方向的自旋激发被抑制。实验还发现了重要的一点:超导相(图1c, T = 6 K)的自旋激发相对非超导相的自旋激发有轻微的改变,这说明材料超导与的磁性质相关联。进一步的分析(图2)发现,这种改变主要发生在L = 1的位置,这说明在四重对称性磁相中,尽管c方向的磁激发被抑制,但它们仍然是与超导关系最密切的磁激发。这项结果揭示了在多轨道序洪德金属中实现高温超导的一个“兼容性”要求:局域的磁矩必须能够为巡游电子提供后者在实现超导配对过程中所需的磁激发。由于在四重对称性磁相中,该要求恰好不被满足,所以超导温度被抑制。 量子材料科学中心博士研究生郭见青和岳莉为该项工作的共同第一作者。相关的中子散射实验是由日本的MLF, J-Parc用户实验项目支持完成的。这项工作由量子材料科学中心李源研究组和张焱研究组合作完成。研究课题得到了中国自然科学基金委和科技部项目的资助。References:[1] C. Wang et al., Phys. Rev. X 3, 041036 (2013).[2] M. Ma et al., Phys. Rev. X 7, 021025 (2017).[3] Z.P. Yin et al., Nat. Mater. 10, 932 (2011).[4] J. Guo, L. Yue et al., Phys. Rev. Lett. 122, 017001 (2019).
北京大学 2021-04-11
对于铁基超导材料Sr1-xNaxFe2As2超导机制的研究
在具有多个电子轨道的体系,例如铁基超导材料中,电子自旋和轨道自由度的相互作用使得这个问题更为复杂。李源研究员与合作者之前的研究报道已经揭示了自旋-轨道耦合对材料的磁性性质有非常重要的影响。他们的实验同时还表明铁基超导材料中的磁性具有巡游与局域的双重特性。这并不是一个完全意外的结果,因为已有的一些理论研究也说明铁基超导体可以被所谓“洪德金属”的模型描述。不过自旋-轨道耦合以怎样的方式影响铁基材料中的超导机理,依然是一个未知的问题。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 现在,李源研究组及合作者采用基于飞行时间原理的中子散射谱学技术,发现在一种铁基超导材料中,有一类特定的磁激发对超导的形成至关重要,其作用机理与材料中的自旋-轨道耦合效应密切相关。这项工作于2019年1月4日发表在《物理评论快报》上。 这项研究针对的是近年来发现的空穴掺杂的“122”体系铁基超导材料中新奇四重对称性磁相。在传统的二重对称性磁相中,电子自旋指向在晶体的ab面内,而在这种新发现的磁相中电子的自旋指向沿晶体的c方向。有这种四重对称性磁相的晶体中超导温度也被压制。该项研究旨在探索超导的压制与四方磁相中探测到的谱学特征的联系。基于这一目的,研究组瞄准了Sr1-xNaxFe2As2这一种有鲁棒性的四方磁相,且较易制备大单晶的铁基超导材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 实验发现,在材料发生从二重对称性(图1a, T = 80 K)转化为四重对称性(图1b, T = 20 K)的相变后,低能的自旋激发发生了显著的变化。根据中子散射截面与散射几何的关系,在L = 1处测量到的信号中c方向的磁激发有更大的比重,而在L = 3处则可探测到更多的ab面内的磁激发。图1d显示,当温度从80 K降到20 K后,由于自旋的方向发生偏转到了c方向,在低能激发中将难以沿c方向时自旋的长短发生改变,因此低能磁激发中c方向的自旋激发被抑制。实验还发现了重要的一点:超导相(图1c, T = 6 K)的自旋激发相对非超导相的自旋激发有轻微的改变,这说明材料超导与的磁性质相关联。进一步的分析(图2)发现,这种改变主要发生在L = 1的位置,这说明在四重对称性磁相中,尽管c方向的磁激发被抑制,但它们仍然是与超导关系最密切的磁激发。这项结果揭示了在多轨道序洪德金属中实现高温超导的一个“兼容性”要求:局域的磁矩必须能够为巡游电子提供后者在实现超导配对过程中所需的磁激发。由于在四重对称性磁相中,该要求恰好不被满足,所以超导温度被抑制。
北京大学 2021-04-11
拓扑材料的超导性质研究
发现当涡旋线的端点处在具有费米弧的表面时,涡旋线的两端可实现马约拉纳零模。而且,三位研究人员发现对这两类拓扑半金属,伴随涡旋产生的塞曼劈裂效应可非常显著地增大保护马约拉纳零模稳定性的拓扑能隙,而对拓扑绝缘体,塞曼劈裂效应对拓扑能隙的作用则始终是负面的压制。此项工作极大地拓展了实现和研究马约拉纳零模的材料。
中山大学 2021-04-13
高温超导无线电能传输
无线电能传输技术是一种新型的电能传输技术,这一技术不受空间限制,能够克服有线输电方式各种弊端,属于世界电能传输的前沿领域,具有极大应用价值和发展空间。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 无线电能传输技术是一种新型的电能传输技术,这一技术不受空间限制,能够克服有线输电方式各种弊端,属于世界电能传输的前沿领域,具有极大应用价值和发展空间。磁共振耦合式无线输电具有传输距离远、非辐射、输出功率大、能量损失小、传输效率高等特点;高温超导材料具有低损耗、高载流特性;将高品质因数的超导材料应用于磁共振耦合式无线输电,获得高自由度高效超导无线输电系统,在低频大功率电能无线传输时优势显著。
上海大学 2022-08-16
供应超导热金刚石
产品详细介绍| 石墨烯金刚石系列产品 >> 石墨烯母粒 >> 石墨烯母粒  产品说明BH-26型石墨烯母粒  石墨烯母料规格: 型号BH-26载体树脂PP成型方法吹塑成型,吹膜成型熔融指数3熔点180℃添加材料石墨烯适用树脂PP/PE特点刚性封装11kg/包封装220kg/包产 品 说 明金刚石窗口  金刚石窗片 金刚石窗口片 概述:我们的光学级CVD金刚石在近红外和远红外波段的光学透过率达到接近71%的理论极限值。CVD金刚石具有极高的导热系数(1800 W/mK),有广泛的应用。在高功率应用方面,其中之一可用作千兆瓦微波管的窗口和60kWCO2激光器的窗口。产品名称: CVD金刚石热沉(矩形)产品类别: 石墨烯金刚石系列产品 → 金刚石热沉产品编号: 6269473216产品信息: 产品名称: CVD金刚石热沉(圆形)产品类别: 石墨烯金刚石系列产品 → 金刚石热沉产品编号: 6269463316产品信息: 产品名称: CVD单晶金刚石产品类别: 石墨烯金刚石系列产品 → 单晶金刚石产品编号: 6269405616产品信息: 产品名称: CVD金刚石产品类别: 石墨烯金刚石系列产品 → CVD金刚石产品编号: 626938816产品信息: 产品名称: CVD单晶金刚石窗片产品类别: 石墨烯金刚石系列产品 → 金刚石窗片/金刚石窗口产品编号: 6269254516产品信息: 产品名称: 金刚石薄膜窗片产品类别: 石墨烯金刚石系列产品 → 金刚石窗片/金刚石窗口产品编号: 6269245316产品信息: 产品名称: 法兰安装的金刚石窗口产品类别: 石墨烯金刚石系列产品 → 金刚石窗片/金刚石窗口产品编号: 626924116产品信息: 产品名称: CVD金刚石窗片产品类别: 石墨烯金刚石系列产品 → 金刚石窗片/金刚石窗口产品编号: 6269204516产品信息: 产品名称: 石墨烯母粒产品类别: 石墨烯金刚石系列产品 → 石墨烯母粒产品编号: 121913362516产品信息: 产品名称: 石墨烯母粒产品类别: 石墨烯金刚石系列产品 → 石墨烯母粒产品编号: 121913354216产品信息:
长春博盛量子科技有限公司 2021-08-23
在二维极限下的高温超导体中对零能束缚态的研究
通过超高真空分子束外延技术,在SrTiO3衬底上成功制备出宏观尺度的单原胞层(厚度小于1纳米)高温超导体FeSe与FeTe0.5Se0.5单晶薄膜,其超导转变温度大约在60 K左右,并通过原位扫描隧道显微镜和隧道谱技术对其中的超导配对机制进行了深入研究。 原位扫描隧道显微镜观测表明沉积的Fe原子处于薄膜上层的Te/Se原子间隙处。由于沉积密度极低,Fe原子以孤立吸附原子形式存在,且吸附位附近无近邻Fe原子团簇。系统的原位超高真空(~10-10 mbar)扫描隧道谱实验发现,对特定的吸附原子/单层FeSe(FeTe0.5Se0.5)耦合强度[数量占比约13% (15%)],Fe吸附原子上可观测到尖锐的零能电导峰(图1)。该电导峰紧密分布在吸附原子附近,衰减长度~3 A,且远离吸附原子时不劈裂。变温实验表明,零能电导峰在远低于超导转变温度时即消失,可初步排除Kondo效应、常规杂质散射态等解释(图2A和图2B)。进一步的控制实验和分析显示,零能电导峰半高宽严格由温度和仪器展宽限制、在近邻双Fe原子情形不劈裂、服从马约拉纳标度方程,这些结果均与马约拉纳零能模的唯象学特征吻合(图2C-图2G)。对沉积于单层FeSe薄膜与FeTe0.5Se0.5薄膜上的Fe吸附原子,结果基本相同。相比于单层FeSe,统计结果表明单层FeTe0.5Se0.5上Fe吸附原子中观测到零能束缚态的几率更高且信号更强。波士顿学院汪自强教授和合作者曾在理论上提出,无外加磁场时,强自旋-轨道耦合s波超导体间隙磁杂质可产生量子反常磁通涡旋。理论上如果单层FeSe和FeTe0.5Se0.5由于空间反演对称破缺而具有较强的Rashba自旋-轨道耦合, Fe原子的磁矩局域破坏时间反演对称,可以使量子反常涡旋“承载”马约拉纳零能模。对单层FeSe和FeTe0.5Se0.5有些理论也预测存在拓扑非平庸相。在二维拓扑超导体中,马约拉纳零能模也会产生于Fe原子诱导的量子反常涡旋中的束缚态。因此,实验中观测到的零能电导峰可归因于Fe吸附原子引起的局域量子反常涡旋。更深入、具体的理解还有待于进一步的实验和理论探索。这一工作将探索马约拉纳零能模的超导材料从三维拓展到二维、从低温超导拓展到超过40 K超导转变温度的高温超导体系,同时无需外加磁场,观测到的零能束缚态原则上可操纵、“存活”温度明显提升。这些优势为未来实现可应用的拓扑量子比特提供了可能的方案。
北京大学 2021-04-11
高压储氢装备
氢能是《国家创新驱动发展战略纲要》、《能源技术革命创新行动计划(2016-2030)》等国家重要战略规划的重点支持方向,氢能的开发和利用已经成为新一轮世界能源技术变革的重要路径。氢能应用的关键之一在千储氢技术,即如何实现安全、高效、经济的氢气储存。高压气态储氢具有设备结构简单、压缩氢气制备能耗低、充装和排放速度快、温度适应范围宽等优点,在较长时间内将占据氢能储存的主导地位。 浙江大学相关团队在国内最早开展高压气态储氢技术与装备研究,原创性地提出了全多层高压容器结构,为我国首座商业规模制氢加氢站研制成功的拥有自主知识产权、国际上容积最大的全多层高压储氢容器,被誉称为“世界第一罐”;建立了纤维全缠绕高压储氢气瓶结构-材料-工艺一体化的自适应遗传优化设计方法,解决了超薄铝内胆成型、高抗疲劳性能的缠绕线形匹配等关键技术,实现了车载储氢瓶的轻晕化设计与制造,研制成功的车载轻质高压储氢瓶;自主构建了高精度的车载高压储氢容器快充温升仿真系统,率先提出了精确、可靠的温升控制方法,并研制成功车载高压储氢容器安全性能试验系统;主持起草多项国家标准,结束了我国高压气态储氢无国家标准的历史。相关发明专利已被科技部推选为先进能源技术领域的优秀成果。
浙江大学 2023-05-10
多功能储药盒
本实用新型涉及一种储药盒,尤其是涉及一种多功能储药盒。本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中储药盒功能单一的缺点,提供一种多功能储药盒。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:多功能储药盒,包括盒体,所述盒体包括药孔层及药盒层,所述药盒层为能够抽拉的抽屉,药孔层设置于盒体的上表面,药孔层设有若干个眼液孔。本实用新型的有益效果是:结构简单,成本低廉,功能多样,既可以放置眼液,又可以放置其他药物或小物件,实用方便。本实用新型适用于现有储药盒。
四川大学 2016-10-25
基于压缩空气储能和气动马达的混合动力电动汽车样车研制
北京工业大学 2021-04-14
一种应对风功率波动的多风电场储能装置的容量配置方法
本发明提供了一种应对风功率波动的多风电场储能装置的容量 配置方法,包括 S1 以电力系统所有节点的储能功率需求最小为目标建 立最小储能功率需求优化模型;S2 根据最小储能功率需求优化模型并 结合鲁棒线性优化方法获得最大风功率波动范围下的风电场储能最小 容量值;S3 当最小容量值为零时,则不需要配置储能装置;当最小容 量值不为零时,则在不为零的节点处,根据风电场储能最小容量值配 置储能装置。本发明考虑了多个风电场在电力系统中的布局和接入系 统本身的网络拓扑结构,能够反映当前电力系统中多个风电场接入的
华中科技大学 2021-04-14
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