铁基超导家族中的两个亚族,分别以结构类似的 FeSe4 和 FeAs4 四面体层作为各自的超导基元。然而典型的 FeSe 基超导体 AyFe2-xSe2(A=碱金属离子)母体相和正常态的实验表现,却与 FeAs 基体系迥异,导致质疑这两大铁基体系的高温超导电性是否有共同物理起源。澄清这一问题对探讨各类高温超导体物理机制意义重大。但实验上困难在于,在 AyFe2-xSe2 中反铁磁绝缘 245 相往往与超导相共生,以致妨碍对本征物性的观测。2014年 FeSe 基新高温超导体 Li0.8Fe0.2OHFeSe 报道后,相关实验研究出现转机。

  最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)超导国家重点实验室 SC4 组的研究员董晓莉,与 SC2 组金魁及清华大学教授张广铭合作,在新高温超导体系 Li1-xFexOHFe1-ySe 研究中取得新进展。

  基于水热合成的一系列粉末样品,首次建立的高 TC 体系 Li1-xFexOHFe1-ySe 完整相图表明,无论是反铁磁 SDW 相区还是超导相区,其物性特征均与 FeAs 基体系极为相像。实验结果揭示 FeSe 基和 FeAs 基高温超导体实际上具有相似的电子相互作用背景,因此它们的高温超导电性具有共同物理机制。相关结果发表在 JACS 137, 66(2015)。