内容简介

《铁基超导体物性基础研究》由多位从事铁基超导体材料与物性前沿研究的学者共同撰写，作者根据自己的所长分别总结综述铁基超导体不同方面的物理基础和研究进展，包括铁基超导体材料与结构，电子结构计算，电子结构探测，电荷动力学，磁性与自旋动力学，电子输运性质，热力学性质，以及相关的理论研究。铁基超导体是1986年铜氧化物高温超导体发现以来超导研究领域最重要的发现。被科学界称为“高温超导研究领域的一个重大进展”。中国科学家对铁基超导材料及其物性研究有着杰出贡献。2008年2月日本科学家首先报道氟掺杂镧氧铁砷化合物在临界温度26开时具有超导特性，此后不久，中国科学家反应迅速，不仅迅速将超导转变温度提高到50开以上，激发了在世界范围内新一轮的研究热潮；而且快速和深入地开展物理研究工作，在探测和理解铁基超导体的性质和机制方面做出了重要贡献，赢得国际学术界的广泛认可。自2008年铁基超导研究突破以来，已经历了四五年的集中研究，《铁基超导体物性基础研究》是中国科学家在对铁基超导具有深刻认识基础上撰写的一部学术著作。

作品目录

《科学专著》系列丛书序前言第1章 铁基超导机理研究面临的挑战1.1 引言1.2 铁基超导体的基本电子结构1.3 能隙函数的对称性及结构一1.4 反铁磁涨落与电子的相互作用1.5 展望参考文献第2章 铁基超导材料与结构2.1 反氧化铅型结构的Fe+xSe超导体2.2 ZrCuSiAs结构的铁基超导体2.3 ThCr2Si2结构的铁基超导体2.4 PbFCl结构的铁基超导体2.5 多层离子插层的铁基超导体2.6 铁基超导体超导电性和晶体结构的关联2.7 与铁基超导体相关的其他层状化合物参考文献第3章 铁基超导体的电子结构和磁性质的理论研究3.1 概述3.2 计算方法3.3 四元铁砷化合物（LaOFeAs）3.3.1 非磁性态3.3.2 共线反铁磁性态3.3.3 As传递的反铁磁超交换相互作用3.4 二元铁硫基化合物（α—FeSe和α—FeTe）3.4.1 非磁性态3.4.2 基态的磁结构3.4.3 讨论与分析3.5 插层三元铁硒化合物3.5.1 AFeaSea（A=Cs、Rb、K或Tl）3.5.2 AFell5Sea（A=Cs、Rb、K或Tl）3.5.3 A0.8Fe1.6 Se2（A=K、Rb、Cs或Tl）3.5.4 讨论3.6 总结参考文献第4章 角分辨光电子能谱对铁基超导体的研究4.1 角分辨光电子能谱4.1.1 基本原理4.1.2 常见的作图方法4.1.3 优点和缺点4.2 电子结构4.2.1 布里渊区定义4.2.2 Ba0.6K0.4Fe2AS24.2.3 母体化合物4.2.4122体系中的空穴和电子掺杂4.2.5 等价态替代的BaFe2《AS1—xPx）2和Ba（Fe1—XRux）2AS24.2.6 其他铁基材料4.3 超导能隙4.3.1 费米面准嵌套模型4.3.2 局域反铁磁交换配对模型4.3.3 超导能隙的温度依赖4.3.4 超导能隙的掺杂依赖4.3.5 赝能隙4.3.6 超导能隙的各向异性和节点4.4 总结参考文献第5章 铁基超导体的电荷动力学响应5.1 固体光学性质简介5.1.1 光学常数之间的关系5.1.2 带内跃迁与带间跃迁5.1.3 德鲁德模型和洛伦兹模型的光学响应5.1.4 扩展的德鲁德模型5.1.5 求和规则5.1.6 对称性破缺体系的能隙与相干峰5.2 铁基超导体母体的低能激发行为5.2.1 FeAs基系统母体的自旋密度波能隙5.2.2 Fe1+xTe体系磁相变前后的电荷动力学5.2.3 K0.8Fe1.6Se2中Fe的3d电子的完全局域化5.3 铁基超导系统的光谱特征及分析5.3.1 多分量和单分量分析方案5.3.2 光电导谱中体现的电子关联5.3.3 各向异性的电荷动力学5.4 超导态下超导体的光学性质5.4.1 测量超导能隙5.4.2 KxFe2—ySe2体系中的约瑟夫森耦合等离子体振荡模式5.4.3 超导引起的谱重转移5.4.4 由太赫兹光谱技术探测Tc之下超导凝聚的相干峰参考文献第6章 结构、磁序、相变及激发谱的中子散射研究6.1 由铁平方晶格层构成的各体系的结构相变与相图6.1.1 ZrCuSiAs（1111）结构体系6.1.2 ThCr2si2（122）结构体系6.1.3 PbFCl（111）结构体系6.1.4 PbO（11）结构体系6.2 由铁平方晶格层构成的各体系的反铁磁结构与磁相变6.2.11111体系6.2.2122体系6.2.3111体系6.2.411体系6.3 由铁平方晶格层构成的各体系的激发谱6.3.1 声子激发谱6.3.2 磁性激发谱6.4 由铁空位层构成的新超导体系的组分、晶体结构与磁序结构参考文献第7章 铁基高温超导体的多重超导能隙、自旋涨落以及自旋轨道耦合7.1 引言7.2 超导态性质7.2.1 PrFeAsO0.89 F0.11的超导态7.2.2 LaFeAsO1—xFx的超导态7.2.3 Ba0.68 K0.32Fe2As2的超导态7.2.4 超导态小结7.3 自旋涨落与超导温度的关联性7.4 自旋涨落的各向异性与自旋轨道耦合7.5 结束语参考文献第8章 铁基超导体输运、热力学和超流密度研究8.1 铁基超导体的结构类型和材料特征的简单回顾8.2 能带计算和对电子输运的简单理解8.3 铁基超导体的电输运性质研究8.3.1 较低的各向异性8.3.2 电阻和霍尔效应以及非对称的电子散射率8.3.3 可能的量子临界效应8.4 铁基超导体的比热研究8.4.1 简单的超导配对物理图像8.4.2 几个典型铁基超导系统的比热研究8.4.3 反常的剩余比热系数8.5 铁基超导体的热导研究8.6 铁基超导体的超流密度研究8.7 结束语参考文献第9章 铁基超导体的扫描隧道显微镜研究9.1 扫描隧道显微镜的基本工作原理和工作模式9.2 铜氧化物高温超导体的扫描隧道显微镜研究9.2.1 赝能隙相的研究9.2.2 准粒子干涉现象9.2.3 杂质态电子结构的研究9.2.4 实空间有序态和非均匀性研究9.3 铁基超导体的扫描隧道显微镜研究9.3.1 铁基超导材料的表面形貌9.3.2 铁基超导体电子结构的二重对称性9.3.3 铁基超导体超导配对的对称性9.3.4 铁基超导体磁通涡旋的结构和电子态9.4 总结与展望参考文献第10章 铁基超导体的理论10.1 概述10.2 基于弱关联的理论总结10.3 铁基超导体母体化合物的磁有序态和理论解释10.3.1 铁基超导体母体化合物的实验结果10.3.2 第一性原理电子结构计算的结果10.3.3 总结和讨论10.4 超导的配对对称性和机理10.4.1 铜基高温超导的t—J模型10.4.2 铁磷族化合物双轨道交互耦合模型中的配对对称性10.4.3 讨论和总结10.5 S4对称性微观模型参考文献索引

作品影响

2013年1月，该图书入选2013年度国家出版基金资助项目。1

作者简介

赵忠贤，中国科学院院士，第三世界科学院院士，中国科学院物理研究所研究员，超导国家重点实验室主任，发表多篇学术论文。一直从事低温与超导研究，探索高温超导电性研究。研究氧化物超导体BPB系统及重费米子超导性，在Ba-La-Cu-O系统研究中，注意到杂质的影响，并参与发现了液氮温区超导体。曾获第三世界科学院物理奖，陈嘉庚物质科学奖，中国科学院科技进步特别奖，何梁何利科技进步奖，国家自然科学一等奖等奖项。于渌，中国科学院院士，主要从事高温超导、强关联电子系统、低维量子系统等方面的研究。相关研究工作曾获中国科学院成果三等奖、中国科学院科技进步一等奖、中科院自然科学一等奖、获国家自然科学二等奖等奖项。其他10位撰稿人都是长期从事超导前沿研究的知名学者，特别是对铁基超导体的物性研究做出了重要贡献。

参考资料