由中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、日本國立研究開發(fā)法人物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)和美國國家強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)室組成的聯(lián)合研究小組,最近通過實(shí)驗(yàn)，闡明了目前最有希望成為高溫超導(dǎo)體的鐵基超導(dǎo)體母體物質(zhì)CaFeAsF的電子狀態(tài)，并確認(rèn)了狄拉克電子的存在。 <<w*_GM  
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2008年發(fā)現(xiàn)的鐵基超導(dǎo)體由于可實(shí)現(xiàn)較高的轉(zhuǎn)換溫度，作為高溫超導(dǎo)體的潛在候選物質(zhì)而備受矚目。在超導(dǎo)研究中，需要通過置換母體材料的一部分元素來尋找新的超導(dǎo)體，為了理解高溫超導(dǎo)成因，闡明母體物質(zhì)的電子狀態(tài)十分重要。但是制作超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度很高的鐵基超導(dǎo)體的母體物質(zhì)極為困難，難以獲得雜質(zhì)和缺陷都很少的高質(zhì)量樣品，因此關(guān)于其電子狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)分析一直沒能取得進(jìn)展。 N(s5YX7<hd  
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研究小組此次完全確定了鐵基超導(dǎo)體的母體物質(zhì)CaFeAsF的費(fèi)米面——顯示能量最大的電子狀態(tài)。利用中國研究團(tuán)隊(duì)合成的高品質(zhì)CaFeAsF單晶，日本和美國團(tuán)隊(duì)在超低溫強(qiáng)磁場中測量量子振蕩，成功完成了費(fèi)米面實(shí)驗(yàn)觀察，測得的費(fèi)米面各種數(shù)值與理論預(yù)測一致。研究小組通過對量子振蕩的詳細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)費(fèi)米面是由一種被稱為狄拉克電子的特殊類型的電子形成，這種電子在固體中高速移動而不易受雜質(zhì)影響。 Uhs/F:E[A  
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最新研究所闡釋的母體物質(zhì)CaFeAsF的電子狀態(tài)，是理解鐵基超導(dǎo)體起源的重要基礎(chǔ)認(rèn)知。而確認(rèn)狄拉克電子的存在，將有助于開發(fā)結(jié)合超導(dǎo)性和狄拉克電子新功能的電子器件。（來源： 科技日報(bào) 作者：陳超）