空气气氛下熔盐法合成β-FeSe(英文)

使用传统方法制备β-FeSe铁基超导体需要隔绝空气的真空条件,反应温度通常超过800oC.本文采用LiCl/NaCl/KCl熔盐法在空气条件下得到β-FeSe铁基超导体.制备过程简单,不需要在真空条件下封管处理,熔盐的使用有效降低了反应温度,并阻止反应物和产物在空气中氧化.粉末X射线衍射和Rietveld分析结果表明产物纯度较高.电性和磁性测试表明β-FeSe在8 K附近有超导性出现.

高质量FeSe单晶薄膜的制备及相关性能表征

在铁基超导体中,FeSe具有最简单的晶体结构和化学组成,而且其超导转变温度具有较大的调控空间,因此适合作为超导机理研究和应用的载体.高质量样品的研制是物性研究和器件应用的前提,本文系统地研究了利用激光脉冲沉积技术制备FeSe薄膜的工艺条件,在多种衬底上成功地制备出高质量的β-FeSe薄膜,并首次实现了超导临界转变温度从小于2 K到14 K的连续调控,这为FeSe超导机理研究提供了样品支持.为探究FeSe薄膜超导电性变化的起因,从β-FeSe超导电性与晶格常数c正相关出发,基于简单的费米面填充假设,第一性原理计算可以很好地解释晶格常数c的变化规律,但该假设并不能完全符合角分辨光电子能谱实验给出的电子结构演变过程.因此β-FeSe薄膜的超导电性、晶格结构和电子结构三者之间的关系还有待澄清,该问题的解决将为FeSe超导机理研究提供重要的线索,而上述系列高质量的β-FeSe薄膜样品恰好能为该问题的研究提供理想的载体.本文根据实验和已有的相关研究结果,详细介绍了FeSe薄膜的脉冲激光沉积制备及其优化,以期为后续的薄膜研究应用提供参考.