FeSe超薄膜的高溫超導特性

繼單層FeSe薄膜的超導特性被證實後(CHIN. PHYS. LETT. 31, 017401 (2014); Science 343, 230 (2014))，量子物質協同創新中心成員：beat365量子材料科學中心王健研究員、清華大學薛其坤院士、馬旭村研究員、王立莉等老師，繼續對單層（以及兩層）FeSe薄膜的磁輸運和電學輸運性質開展了較為系統的研究。研究發現，對于生長在導電钛酸锶（Nb-STO）襯底上的單層(1 UC) FeSe薄膜，觀察到其磁化響度在随溫度的變化過程中，在85K處出現一個下降，有可能是超導的信号。此外，對生長在高阻STO襯底上的單層(1 UC)和兩層(2 UC)的FeSe薄膜進行了較為細緻的電輸運測試，實驗結果表明其磁通動力學行為滿足熱激活磁通流動模型（即Arrhenius TAFF行為），在低磁場區，處于單渦旋釘紮态，而在高磁場區，磁通束蠕動占主導地位。更為有意思的是，在該樣品中發現，其霍爾系數随着溫度的降低，在略高于TC的溫度，出現從正到負的轉變（即載流子由空穴變為電子）。該工作發表在《Scientific Reports》上 (Scientific Reports 4, 6040 (2014))，孫祎和張文号為并列第一作者。

這項工作發表後迅速得到了業内諸多研究組的關注，Brookhaven國家實驗室的Ivan Bozovic教授在其綜述文章（Nature Physics 10, 892-895 (2014)）中專門收錄了這一工作，并用一張圖來重點介紹，認為這是單層FeSe超導轉變溫度可能突破液氮溫區的重要實驗迹象。他表示，相關的界面超導工作将為高溫超導的研究帶來新的曙光。