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magicmonk

至尊木蟲 (著名寫手)

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[交流] 【NATURE】堿金屬摻雜菲中發(fā)現(xiàn)5開爾文溫度超導(dǎo)電性

近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)微尺度國家實(shí)驗(yàn)室陳仙輝課題組在堿金屬摻雜菲中發(fā)現(xiàn)了5開爾文溫度的超導(dǎo)電性，在有機(jī)超導(dǎo)體領(lǐng)域取得重大突破。相關(guān)成果以“Superconductivity at 5 K in alkali-metal-doped phenanthrene”為題刊登在2011年10月18日的《自然—通訊》（Nature Communications）上。

有機(jī)超導(dǎo)體的研究一直是凝聚態(tài)物理研究中的熱點(diǎn)，人們一直期待在有機(jī)材料中發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)電性。目前有機(jī)超導(dǎo)體主要有兩類：準(zhǔn)一維的(TMTSF)2X和二維的(BEDT–TTF)2X。然而這兩類有機(jī)超導(dǎo)體的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度較低并且其中有些只在高壓下表現(xiàn)為超導(dǎo)電性。有機(jī)超導(dǎo)體具有許多有趣的性質(zhì)，具有低維性、強(qiáng)的電子-電子相互作用和電子-聲子相互作用。有機(jī)超導(dǎo)體中π分子軌道中未配對(duì)電子對(duì)電子態(tài)起主要作用。有機(jī)超導(dǎo)體的相圖與銅氧高溫超導(dǎo)體、重費(fèi)米子超導(dǎo)體和鐵基超導(dǎo)體等其它非常規(guī)超導(dǎo)體相圖相似，超導(dǎo)電性毗鄰磁有序態(tài)。有機(jī)超導(dǎo)體提供了一個(gè)很好的體系讓人們來研究低維體系的電子-電子相互作用和電子-聲子相互作用。這些具有π電子的超導(dǎo)體不能簡(jiǎn)單地利用傳統(tǒng)的BCS超導(dǎo)理論來解釋。C60和石墨中摻雜的超導(dǎo)體也具有π電子，這些π分子軌道對(duì)其超導(dǎo)電性起著非常重要的作用。

對(duì)于具有π分子軌道的有機(jī)超導(dǎo)體，由于相鄰分子間軌道的重疊使得電子去局域化從而增加導(dǎo)電性。陳仙輝課題組通過在具有π分子軌道的菲（菲是具有三個(gè)苯環(huán)的稠環(huán)芳香烴）中摻入堿金屬實(shí)現(xiàn)了5開爾文溫度的超導(dǎo)電性。同時(shí)發(fā)現(xiàn)通過施加1萬個(gè)大氣壓的壓力使得超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度有20%的提高，并且超導(dǎo)體具有局域磁矩，這些結(jié)果說明這種新發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)體可能具有非常規(guī)的超導(dǎo)電性。這類超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)對(duì)非常規(guī)超導(dǎo)體機(jī)理的研究是非常有意義的。稠環(huán)芳香烴可以由不同數(shù)量的苯環(huán)組成，有一個(gè)很大的家族，其超導(dǎo)電性的發(fā)現(xiàn)表明又一類新的有機(jī)超導(dǎo)體家族誕生。這類新超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)開辟了具有π電子稠環(huán)芳香烴超導(dǎo)體的領(lǐng)域。

該項(xiàng)研究受到國家自然科學(xué)基金委、科技部國家基礎(chǔ)研究計(jì)劃和中國科學(xué)院創(chuàng)新項(xiàng)目的資助。（來源：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)）

來源：http://paper.sciencenet.cn//htmlpaper/201110241341716520053.shtm

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我們最深的恐懼不是我們能力不夠，我們最深的恐懼是能力超越了極限。

1樓 2011-10-29 21:13:07

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