物理所丁洪最新Nature综述：14年铁基超导体

前言

超导性是一种非常普遍的现象，在冷却到极低温度的大多数金属中都可以观察到。根据著名的 Bardeen-Cooper-Schrieffer 理论，这种传统超导体的普遍性以及相关的临界温度范围很广，很容易理解。然而，偶尔会发现非常规的超导体，例如铁基材料，它们以意想不到的方式扩展和挑战这种理解。在铁基超导体的情况下，这包括多个原子轨道的存在可以在非常规超导性中表现出来的不同方式，从而产生具有相同主要配对机制的丰富的间隙结构景观。此外，这些材料还有助于深入了解由Hund相互作用控制的不寻常金属态、电子向列性的控制和机制、磁涨落和量子临界性的影响，以及相关态拓扑的重要性。

今日美国明尼苏达州明尼阿波利斯市明尼苏达大学物理与天文学院Rafael M. Fernandes教授概述了关于Fe系超导体（FeSC）的众所周知的内容，并提出了一系列开放的挑战，这些挑战对于理解其超导性的起源至关重要。即14 年以来，FeSC提供丰富且无与伦比的框架来评估相关性、非常规超导性、磁性、向列性、量子临界性和拓扑之间的相互作用，但是尽管取得了重大进展，深刻的问题仍然存在并不断出现。相关综述论文以题为“Iron pnictides and chalcogenides: a new paradigm for superconductivity”发表在Nature上。

图文导读

图 1：一般结构和电子特性。

图 2：电子相关性和轨道分化。

图 3：磁性的双重局部-流动性质

图 4：电子向列顺序及其与晶格的耦合。

图 5：超导间隙结构和间隙对称性。

图 6：频带反转和拓扑现象。

参考文献：Fernandes, R.M., Coldea, A.I., Ding, H. et al. Iron pnictides and chalcogenides: a new paradigm for superconductivity. Nature 601, 35–44 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04073-2