[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百一十五) ] Matthieu Le Tacon：Interplay between charge density waves and unconventional superconductivity in correlated metals – New results and insights

Transition metal compounds in which electrons from partially filled d-shells strongly interact with each other keep challenging the standard theory of solids as new, emergent exotic electronic orders are experimentally observed. Despite vastly different macroscopic properties, e.g. high temperature superconductivity (HTS), electronic nematicity or density waves to cite a few, the electronic phases encountered in these quantum materials can be almost degenerate and compete with each other within complex phase diagrams. The crystal lattice is more than a mere spectator. It can be used to tune the subtle interplay between charge, spin, orbital and lattice degrees of freedom that controls such competing electronic states and thereby to learn more about the microscopic mechanisms underpinning their stabilization.

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百一十四) ] 乔山：图像型多通道自旋分辨光电子谱仪

物质的物理化学性质是由物质中的电子状态所决定的。随着计算技术的快速发展，以拓扑量子材料为代表的材料科学革命正在到来，材料科学正从“炒菜”式的配方研究走向通过控制物质中的电子状态来设计和控制量子材料，对物质中电子状态的精密测量已经成为研究物性形成机理及设计制备新量子材料的基础。我们研究组在过去的10年间发明了图像型多通道电子自旋分析器，有望改变自旋分辨光电子谱学的现状，为解决高温超导机理等凝聚态物理前沿研究提供基础电子结构信息[1]。目前，正在研制双光电子谱仪，有望实现对双粒子格林函数的及物质中关联相互作用的直接观测。本报告将主要介绍图像型电子自旋分析器及最近利用其进行的科学研究，并介绍双光电子谱仪的原理及可能的应用。

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百一十三) ] 王 猛：液氮温区镍氧化物超导电性的发现

非常规超导材料探索和机理研究是物理学中最重要的问题之一。目前主要的非常规超导材料包括重费米子超导体、铜氧化物超导体、铁基超导体，其中铜氧化物超导转变温度最高，转变温度在液氮温区。镍氧化物与铜氧化物具有相似的结构体系，其中+1价镍离子与+2价铜离子具有相同的电子数，被认为可能具有超导电性。我们首次在具有双镍氧正八面体平面组成的镍氧化物La3Ni2O7体系单晶样品14 GPa压力下发现了高达80 K的超导转变温度，其中镍的价态为+2.5，超出此前理论预期。本报告将介绍La3Ni2O7单晶样品的生长方法、常压下的物理性质以及高压下的结构表征、通过电学和磁性测量对超导电性的确认。本次发现的镍氧化物高温超导体从磁性上看与铜氧化物和铁基超导体有很大不同。液氮温区镍氧化物高温超导电性的发现为非常规超导机理研究及材料探索提供了重要指引。

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百一十二) ] 季 鲁：TlBaCaCuO高温超导薄膜的制备和应用研究

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百一十一) ] 王健： Pair density wave state in a monolayer high-Tc iron-based superconductor

The pair density wave (PDW) is an extraordinary superconducting state where Cooper pairs carry nonzero momentum. Theoretically, the PDW order is hypothesized to play a fundamental role in high-temperature (high-Tc) cuprate superconductors, wherein experimental evidence of the PDW state has been reported. However, the PDW order has not been experimentally observed in iron-based superconductors, another high-Tc superconductor family. Here, using scanning tunneling microscopy/spectroscopy, we report the discovery of the PDW state in monolayer iron-based high-Tc Fe(Te,Se) films grown on SrTiO3(001) substrates [1]. The PDW state with a period of λ ~ 3.6aFe (aFe is the distance between neighboring Fe atoms) is observed at the domain walls by the spatial electronic modulations of the local density of states, superconducting coherence peak height and gap energy. Moreover, the π-phase shift boundaries of the PDW state are observed near the vortices of the induced secondary charge density wave state, further demonstrating that the PDW state at the domain wall is a primary state. The discovery of the primary PDW state in the monolayer Fe(Te,Se) film provides a low-dimensional platform to study the PDW state and its interplay with the topological electronic states and unconventional high-Tc superconductivity.

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百一十) ] 李丹枫：无限层镍氧化物中的“非常规”超导现象

开发新的研究手段来设计和发现新的超导体，特别是具有非常规对称性超导序参量或奇异配对机制的非常规超导材料，为超导在未来量子设备中的应用打开新的大门。最近报告人在无限层镍氧化物中发现的超导现象，重新引发了人们对类铜基超导体系研究的兴趣[1]。值得注意的是，镍氧化物超导材料体系在其超导相图、纠缠强相关电子相[2]、反铁磁相互作用[3]、超导各向异性[4]等特性方面与铜基超导体表现出有趣的相似性和区别性。鉴于超导镍氧化物合成的难度与其薄膜属性，对这一材料体系内在特性的实验工作仍然有限[5,6]。此次报告中，他将重点阐述薄膜镍氧化物超导材料的制备以及其电子与磁性结构的研究进展。此外，他还将讨论无限层镍氧化物薄膜合成与处理的最新方法和探测其独特特性方面的最新进展。最后，他将分享如何采用基于动力学手段的拓扑化学法创造新的量子材料体系，并展望此类技术在氧化物薄膜材料和异质结中的新应用。

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百零八) ] 张文涛：量子材料的时间分辨角分辨光电子能谱研究

对量子材料中奇异物态物理机制的理解及精确操控是其走向实际应用的关键。本报告将介绍基于高性能时间分辨角分辨光电子能谱仪，在量子材料的超快及精细电子结构等方面取得的系列研究进展，包括：1）高性能时间分辨角分辨光电子能谱系统研制；2）基于超快激光诱导出的相干电-声相互作用的原理，在电荷密度波材料中引起长程有序晶格畸变，实现光致新物态，发现光致超导迹象；3）利用时间分辨的独特优势，解决常规实验手段难于研究的问题，从超快时间尺度理解高温超导体、激子绝缘体、拓扑材料中奇异物态机制。

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百零七) ] 戴少涛：超导能源科学技术

超导能源技术是利用超导体的零电阻和状态转变特性发展起来的新兴能源技术，是21世纪能源领域战略性高新技术之一。报告将简要回顾超导能源技术发展历程，全面展示包括超导感应加热装置、超导电缆、超导限流器、超导储能系统、超导电机等在内的超导能源技术近些年发展态势，提出其发展过程中的部分核心关键科学技术问题，并尝试性地展望超导能源技术发展前景。

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百零六) ] 吴颉： Interface superconductivity in cuprate heterostructures

The interface superconductivity is a fascinating phenomenon that has evolved into an exciting new frontier for researchers of superconductivity. By epitaxial growth of a heterostructure with two non-superconducting parent compounds, superconductivity is found to take place only at one of the interfacial layers, e.g. as elucidated by the d-doping experiment. Despite of the thrilling progresses in discovering heterostructures with interface superconductivity, such as LaAlO3/SrTiO3, FeSe/SrTiO3, LaAlO3/KTaO3 etc., the studies on the mechanism of interface superconductivity fall behind and a general theory is still not at sight. In this talk, I’ll review the key steps in the research of interface superconductivity and in particular focus on the interface superconductivity in the La2-xSrxCuO4/La2CuO4 bilayer. I’ll present what we have learned by varying the chemical doping x in a wide range of 0.16 < x < 1 and show how the interface superconductivity behaves in response to the tuning of x. A theoretical model will be discussed to conclude the roles of interfacial charge transfer, caution interdiffusion, and charge localization.

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百零五) ] 李源：中子散射在非常规超导和电子态探测中的运用

中子散射技术在探测晶体材料内的磁性自由度方面具有重要作用。本报告将展示我们研究团队近年来以非弹性中子散射为核心技术所进行的若干实验尝试，旨在探索固体中磁性电子所具备的双重特性：巡游性与局域性。