非常规超导量子态的构筑与精密测量

目录　
丛书序　
前言　
第1章　非常规高温超导体的电子结构基因　1　
1.1　引言　1　
1.2　关于非常规高温超导的问题　3　
1.3　对第一个问题的假设　3　
1.3.1　铜氧化物超导体的情况　4　
1.3.2　铁基超导体的情况　5　
1.4　第二个问题的答案　7　
1.4.1　非常规高温超导体的条件和规则　7　
1.4.2　铜氧化物超导体的情况　8　
1.4.3　铁基超导体的情况　9　
1.5　第三个问题的答案　11　
1.5.1　八面体/四面体配位体和正方晶格对称性　11　
1.5.2　基于d7填充三角双锥配位形成的三角/六角二维晶格　11　
1.5.3　基于d7填充的四面体共享顶角形成的钴基正方二维晶格　13　
1.5.4　基于d8填充的八面体边角共享形成的镍基正方二维晶格　15　
1.6　本章小结　16　
参考文献　17　
第2章　新型非常规超导体的发现　20　
2.1　CrAs的超导电性发现及非常规超导电性研究　20　
2.1.1　CrAs的基本结构和物性　20　
2.1.2　CrAs超导体的发现　25　
2.1.3　CrAs相图和非常规超导电性研究　27　
2.1.4　CrAs相关体系超导电性的实验进展　33　
2.2　MnP的超导电性发现及量子临界行为研究　34　
2.2.1　MnP的晶体结构和磁性　34　
2.2.2　MnP超导电性的发现　34　
2.2.3　MnP压力–温度相图和量子临界行为　36
2.3　本章小结　41　
参考文献　42　
第3章　激光角分辨光电子能谱对高温超导体电子结构和超导电性的研究　46　
3.1　深紫外激光角分辨光电子能谱　46　
3.1.1　角分辨光电子能谱的原理　46　
3.1.2　深紫外激光角分辨光电子能谱　47　
3.2　深紫外激光光电子能谱对超导机理的研究　48　
3.2.1　高温超导体的奇异正常态特性　49　
3.2.2　高温超导体的超导能隙对称性　54　
3.2.3　多体相互作用和电子耦合谱函数的获取　64　
3.3　本章小结　77　
参考文献　77　
第4章　铁基化合物超导电性的压力调控　81　
4.1　绪论　81　
4.2　高压量子调控主要技术与基本理论简介　82　
4.3　铁砷基超导体高压量子调控　84　
4.3.1　高压研究对常压化学掺杂提升超导转变温度的启示　84　
4.3.2　高压研究揭示的铁砷基超导转变温度上限　85　
4.3.3　压力导致的铁砷化合物中超导量子态的构筑　86　
4.3.4　压力下磁有序–超导态双临界点的发现　88　
4.3.5　压致价态变化对超导电性的影响　90　
4.3.6　小结　91　
4.4　铁硒基超导体高压量子调控　92　
4.4.1　压力导致的超导再进入现象　93　
4.4.2　压力驱动的量子相变　94　
4.4.3　压力调控揭示的超晶格绝缘相与超导电性的关联性　97　
4.4.4　化学负压力对超导电性的影响　97　
4.4.5　高压研究揭示的超晶格与磁性的关系　100　
4.4.6　小结　101　
4.5　本章小结　103　
参考文献　104　
第5章　“111”体系铁基超导材料：性能、调控和非常规物态构筑　120　
5.1　“111”体系母体相结构和性质　120　
5.2　LiFeAs材料掺杂和性能调控　124　
5.2.1　掺杂对LiFeAs超导温度的影响　124
5.2.2　掺杂对LiFeAs正常态性质的影响　127　
5.3　NaFeAs掺杂材料超导性质　130　
5.4　LiFeP材料超导特性　131　
5.5　压力诱发的“111”体系超导温度上升　133　
5.5.1　高压实验技术　133　
5.5.2　压力对LiFeAs和LiFeP超导的影响　135　
5.5.3　压力对NaFeAs超导的影响　136　
5.6　LiFeAs超导材料的拓扑特性　139　
5.7　从“111”体系超导材料到“111”体系稀磁半导体材料　140　
5.8　“111”体系构筑多功能非常规磁电材料前景　142　
参考文献　143　
第6章　极低温热导率探测铁基超导体的超导量子态　150　
6.1　铁基超导体简介　150　
6.2　极低温热导率如何探测能隙结构　151　
6.3　极低温热导率对122体系的研究　154　
6.3.1　空穴型K-Ba122超导体及其衍生型　154　
6.3.2　电子型Ni-Ba122超导体　161　
6.3.3　电子型Co-Ba122超导体　162　
6.3.4　同价掺杂的P-Ba122超导体　165　
6.3.5　同价掺杂的Ru-Ba122超导体　168　
6.4　极低温热导率对111体系的研究　169　
6.4.1　LiFeAs　169　
6.4.2　NaFe1-xCoxAs　171　
6.5　极低温热导率对11体系的研究　172　
6.5.1　FeSex　173　
6.5.2　FeS　175　
6.6　极低温热导率对1111体系的研究　175　
6.6.1　LaFePO　176　
参考文献　178　
第7章　FeSe界面超导的构筑与机理研究　184　
7.1　单层　FeSe/SrTiO3界面超导的构筑和基本性质　185　
7.1.1　FeSe/SrTiO3界面超导的发现　185　
7.1.2　生长流程　186　
7.1.3　对于界面超导Tc的表征　187　
7.1.4　界面形貌与原子结构　189
7.2　单层FeSe/SrTiO3的电子结构与超导能隙　190　
7.2.1　单层FeSe/SrTiO3电子结构及其特殊性　190　
7.2.2　FeSe能带结构随薄膜厚度的演变　196　
7.2.3　超导能隙对称性研究　200　
7.3　界面超导机理研究　206　
7.3.1　单层FeSe/STO界面的应力调控　207　
7.3.2　单层FeSe的界面材料调控　211　
7.3.3　FeSe厚膜的载流子掺杂调控　216　
7.3.4　FeSe薄膜表面K掺杂的厚度依赖研究　223　
7.3.5　界面电声子耦合对超导的作用　228　
7.4　本章小结　231　
参考文献　233　
第8章　铁基高温超导材料中的对称破缺态和能隙各向异性　241　
8.1　铁基高温超导材料中的对称破缺态　241　
8.1.1　铁基超导体中的磁有序和向列序　241　
8.1.2　电子结构复杂性、孪晶、表面态　243　
8.1.3　向列序下的能带结构重构　246　
8.1.4　磁有序下的能隙与其轨道依赖性　250　
8.2　铁基高温超导材料中的能隙各向异性　253　
8.2.1　费米面拓扑与配对对称性　254　
8.2.2　空穴电子型铁基超导材料中的能隙结构和节点　256　
8.2.3　重电子掺杂型铁硒超导中的能隙各向异性　260　
8.3　本章小结　264　
参考文献　264　
第9章　FeSe类超导体的中子散射研究　268　
9.1　中子散射实验技术与原理　268　
9.1.1　中子散射技术背景　268　
9.1.2　中子微分散射截面　269　
9.1.3　中子源与中子散射谱仪　271　
9.2　铁基超导体基本结构与磁性介绍　272　
9.2.1　晶体结构和磁结构　272　
9.2.2　局域与巡游磁性　275　
9.2.3　超导自旋共振态　277　
9.3　FeSe的磁性基态及其与向列序和超导的耦合　278　
9.3.1　FeSe中的超导自旋共振态　278
9.3.2　FeSe的磁性基态及其与向列序的耦合　280　
9.4　KxFe2-ySe2母体的磁结构与磁激发　284　
9.4.1　KxFe2-ySe2母体的磁结构　284　
9.4.2　KxFe2-ySe2母体的磁激发　285　
9.5　重电子掺杂FeSe超导体的自旋共振峰与超导配对对称性　288　
9.5.1　重电子掺杂FeSe超导体的配对对称性　288　
9.5.2　S　掺杂KxFe1-ySe2超导体中超导配对对称性的演化　290　
9.6　重电子掺杂铁硒类超导体中的磁激发　293　
9.6.1　Li0.8Fe0.2ODFeSe超导体的磁激发色散关系　293　
参考文献　296　
第10章　铁基超导材料的核磁共振研究　303　
10.1　凝聚态核磁共振　303　
10.1.1　原子核体系的哈密顿量　304　
10.1.2　谱学分析　305　
10.1.3　原子核弛豫分析　310　
10.1.4　自旋–晶格弛豫　311　
10.1.5　自旋–自旋弛豫　313　
10.1.6　超导配对对称性和核磁共振　314　
10.1.7　超导态下的奈特位移：自旋配对性质　314　
10.1.8　超导态下的自旋晶格弛豫率：超导能隙对称性　316　
10.2　KFe2Se2中非常规的自旋单态配对　318　
10.2.1　自旋单态配对　318　
10.2.2　非常规轨道配对对称性　321　
10.3　FeSe中的向列序和高压磁结构　323　
10.3.1　FeSe的高压磁结构　324　
10.3.2　FeSe中的低能自旋涨落　327　
10.3.3　FeSe的电子向列相随压强的变化　331　
10.3.4　总结与讨论　335　
10.4　KFe2As2中可能的电荷序　336　
10.4.1　KFe2As2中As的核磁共振谱　336　
10.4.2　最高压下的对称性破缺——可能的电荷序　338　
10.4.3　讨论和总结　340　
10.5　铁基超导材料中超导电性与反铁磁序的共存与竞争　340　
10.5.1　Ba（Fe0.77Ru0.23）2As2中超导电性与反铁磁序的微观共存　341　
参考文献　347
第11章　重费米子材料与物理　354　
11.1　重费米子的发展历史及研究现状　354　
11.2　几类典型的重费米子材料　356　
11.2.1　铈基重费米子化合物　356　
11.3　镱基重费米子化合物　359　
11.4　铀基重费米子化合物　360　
11.5　重费米子体系中的前沿科学问题　361　
11.5.1　重费米子超导　362　
11.5.2　重费米子超导序参量的对称性　363　
11.5.3　重费米子超导与其他竞争序的相互作用　365　
11.6　量子相变　366　
11.6.1　多参量调控的反铁磁量子相变　367　
11.6.2　电子不同自由度的量子相变　369　
11.7　强关联拓扑态　369　
11.7.1　拓扑近藤绝缘体　370　
11.7.2　拓扑近藤半金属　370　
11.8　其他类型的新颖量子态　371　
11.8.1　重费米子材料URu2Si2的隐藏序　372　
11.8.2　重费米子阻挫体系中的奇异态　373　
11.8.3　C