Совместная исследовательская группа, состоящая из Шанхайского института микросистем и информационных технологий, Китайской академии наук, Национального научно-исследовательского института исследований и разработок Японии, Национальной лаборатории высокого магнитного поля недавно продемонстрировала, что наиболее перспективный сверхпроводник на основе железа Электронное состояние исходного материала CaFeAsF подтвердило присутствие электронов Дирака.
Сверхпроводники на основе железа, которые были открыты в 2008 году, привлекли большое внимание в качестве потенциальных кандидатов для высокотемпературных сверхпроводников из-за их высоких температур перехода, а в исследованиях сверхпроводимости необходимо найти новые сверхпроводники, заменив некоторые элементы исходного материала. Очень важно объяснить причину высокотемпературной сверхпроводимости, чтобы прояснить электронное состояние исходного материала, но очень сложно сделать предшественником сверхпроводников на основе железа с высокой температурой перехода сверхпроводников. Трудно получить образцы высокого качества с небольшим количеством примесей и дефектов. Экспериментальный анализ не смог добиться прогресса.
Команда полностью определила поверхность Ферми CaFeAsF, основного материала для сверхпроводников на основе железа, которая показывает наиболее энергичное электронное состояние. Используя высококачественные монокристаллы CaFeAsF, синтезированные китайской исследовательской группой, команды Японии и США измеряли квантовые колебания в криогенных магнитных полях , Успешно завершили экспериментальные наблюдения поверхности Ферми, измеренные значения поверхности Ферми согласуются с теоретическим предсказанием. Из детального анализа квантовых колебаний команда обнаружила, что поверхность Ферми является специальным типом электронов, известным как электроны Дирака Образование таких электронов в твердом теле, движущихся с высокой скоростью и менее восприимчивых к примесям.
Последнее исследование объясняет электронное состояние исходного материала CaFeAsF как важное базовое понимание происхождения сверхпроводников на основе железа и подтверждение существования электронов Дирака поможет разработать электронные устройства, которые объединяют новые возможности сверхпроводимости и электроники Дирака ,
