成果与交流

全部学术报告

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百二十三) ]Prof. Zhenyu Zhang:Helicity and Chirality in Quantum Materials

Helicity and chirality are fundamental and widespread phenomena in nature. In this talk, I attempt to cover several aspects of helicity and chirality in quantum materials, including helical or chiral structural formation out of achiral building blocks, chiral magnetic excitations in two-dimensional (2D) quantum magnets, and emergence of chiral phonons in otherwise achiral or nonmagnetic 2D lattices.

[超导国家重点实验室学术报告]Search for orbital magnetism in the kagome superconductor CsV3Sb5 using neutron diffraction

The kagome metal, CsV3Sb5, exhibits both a charge density wave phase below 94K with a 2x2 doubling of the unit cell and a superconducting phase below 2.5K. These materials also show strong anomalous Hall effect, but no spin ordering has been found in these materials both by muon spin spectroscopy and neutron diffraction. 

[超导国家重点实验室学术报告]Hidden Magnetic Texture in the Pseudogap Phase of the High-Tc YBa2Cu3O6+x

In many quantum materials, strong electron correlations lead to the emergence of new states of matter. In particular, the study in the last decades of the complex phase diagram of high temperature superconducting cuprates highlighted intra-unit-cell electronic instabilities appearing at the pseudogap temperature. 

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百二十一) ] 向涛:What is the problem of high-Tc superconductivity?

The discovery of high-temperature superconductivity has sparked numerous breakthroughs in physics, generated high expectations for practical applications, and posed substantial challenges to quantum theory.

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百二十) ] 张广铭:镍氧化物高温超导研究

镍氧化物超导是近几年新发现的非常规超导体系,分别为Lnn+1NinO3n+1和Lnn+1NinO2n+2钙钛矿结构,其中Ln代表稀土元素La、Pr、Nd等。2019年,美国科学家首先在Nd1-xSrxNiO2薄膜中发现超导电性,但超导转变温度仅有15 K,压力下也没有超过40 K。2023年,中国科学家在双层镍氧化物La3Ni2O7单晶材料中,通过施加高压发现接近80 K的高温超导电性(Sun, et. al., Nature 621, 493)。镍氧化物La3Ni2O7材料体系的基本特征为:Ni为+2.5价,dz2轨道接近半满,dx2-y2轨道接近1/4占据,完全不同于铜氧高温超导体中Cu2+的半满dx2-y2电子结构。根据这些独特结构,我们首次提出了一个包含dx2-y2和dz2轨道电子的双层有效微观模型,并明确指出层间的dz2轨道电子通过顶点氧形成σ和反σ键能带,而局域的电子库伦排斥相互用将导致一个层间on-site反铁磁海森堡自旋耦合。在高压下,强的层间on-site反铁磁海森堡自旋耦合导致dz2轨道电子配对,通过与巡游的dx2-y2轨道电子的杂化,产生非常规超导电性。为此,我们还提出了一个双层镍氧化物超导的两分量理论,该理论代表了一种新的配对机制,揭示了双层镍氧化物高温超导和铜氧化物高温超导的本质区别,对建立普适的高温超导微观机理具有重要意义。

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百一十九) ] 张定:高温超导转角约瑟夫森结和配对对称性探测

测定配对波函数对称性是理解高温超导机理的重要一环,该研究往往需要将不同晶向的超导材料拼接成高质量的约瑟夫森结,十分考验样品的合成制备技术。 近年来, 利用范德瓦耳斯堆垛技术,人们可以构建具有原子级平整界面的转角铜氧化物高温超导双晶, 研究其中的约瑟夫森隧穿现象,从而探索s 波、d 波、以及由于界面耦合演生出的d + id 波配对的可能性。本报告将简单回顾约瑟夫森效应及其在配对对称性探测上的重要作用,介绍转角铜氧化物约瑟夫森结的研究进展,包括近期转角结制备技术和国内外的实验结果。报告最后将对转角约瑟夫森结未来研究提出一些展望。

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百一十八) ] 孔祥燕:超导量子干涉器件基础及其前沿应用

超导量子干涉器件(SQUID)是基于约瑟夫森效应和磁通量子化的高灵敏度磁传感器,由于其优越的性能,在量子信息、量子探测方面有广泛的应用。本报告将介绍SQUID基本原理、设计原则、制备工艺及难点,以及在弱磁探测如生物磁(心磁、脑磁、肌肉神经磁场)探测、工业无损检测、精细电流成像、地球物理探测等领域的国内外进展,并对目前在高端仪器装备研发方面的关键技术和瓶颈问题展开分析和讨论。

[超导基础理论和实验技术系列讲座 (一百一十六) ] 鲁兴业:Nematic quantum disordered magnetic state in FeSe

在铁基超导家族中,铁硒(FeSe)是最令人感到惊奇的材料之一。它具有最简单的晶体结构,但却展现出了极为丰富的奇异物性。它的超导电性极易被压力调控,当以单层薄膜形式存在时,超导转变温度甚至可能进入液氮温区。它没有长程磁序,但在其电子向列相中却存在很强的反铁磁自旋激发。目前,对FeSe中电子向列相的起源,以及其磁相互作用和量子磁无序基态,仍然存在很多不清楚的地方。为进一步理解这些问题,需要对退孪晶FeSe的磁激发谱进行详细的测量和分析。在本报告中,将介绍我们基于自己发展的退孪晶技术,采用非弹性中子散射和共振非弹性X射线散射(RIXS)对FeSe中本征磁激发开展的实验研究。

[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。