然而,真实的系统总是表现出更多的复杂性。铁基超导体中,有多项磁交换作用(近邻,次近邻和Z方向),费米面间的电子散射也不只是电子和空穴之间,两个电子费米面之间,空穴和电子费米面内部也会有电子散射。随着系统参量的改变,如增强带内散射,一些理论工作预期能隙在费米面上面应该表现出强的各向异性,甚至有能隙为零的地方(称为节点)出现。之前的角分辨光电子谱实验总是发现在大部分的费米面上均为各向同性的S波,然而很多块材测量的实验(如核磁共振,热导,比热等)却发现,低能情况下有大量的未配对的单电子态出现,因此说明能隙在费米面的某些地方,应该有极小或零值(节点)的出现。但是,要用体测量的方式证明能隙出现的振荡和极小值的位置一直很困难。

  测量能隙的各向异性有很多方法,最主要的有角分辨光电子谱和扫描隧道显微镜方法。然而,这两种方法均强烈依赖于样品的表面质量,同时任何形式的表面态再构均对测量结果及其解释造成不确定。一种既反应样品块材性质,又能测量能隙变化的手段是角度依赖的热力学量(如比热)的测量,即改变磁场和晶体轴之间的角度,测量热力学量。其原理是依赖于磁场对库柏对的拆散过程,拆散库柏对的多少(即费米面的电子态密度)随磁场和样品的晶轴之间的角度变化关系与能隙结构密切相关。闻海虎等研究人员一直潜心于精密比热的测量,最近开发出角度分辨的比热测量装置。利用这种手段,曾斌和牟刚同学以及闻海虎研究员等测量了铁基超导体FeSe0.45Te0.55(Tc=14.5 K,罗会仟博士和戴鹏程研究员提供)的角度依赖的比热,发现比热有四度振荡行为,说明能隙有明显的各向异性,而且第一次确认能隙的最小方向出现在电子-空穴费米面连线(即Fe-Fe连线)方向,引起了铁基超导体配对机制研究者很大的兴趣。该工作的计算和理论部分与向涛研究员和美国海军实验室的Igor Mazin博士合作完成。