記者從中國科學技術(shù)大學獲悉，該校合肥微尺度物質(zhì)科學國家實驗室陳仙輝教授研究組發(fā)現(xiàn)了一種新的鐵基超導材料鋰鐵氫氧鐵硒化合物(Li0.8Fe0.2)OHFeSe，其超導轉(zhuǎn)變溫度高達40 K(零下233.15攝氏度)以上，并確定了該新材料的晶體結(jié)構(gòu)。相關(guān)成果在線發(fā)表在12月15日的《自然——材料》上。

鐵基高溫超導體是目前凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的研究熱點，鐵硒(FeSe)類超導體以其諸多獨特的性質(zhì)被認為是研究鐵基超導機理的理想材料體系。尤其是近期報道的生長于鈦酸鍶襯底上的鐵硒單層薄膜的零電阻轉(zhuǎn)變溫度高達100 K以上，更加激起了科學家們的濃厚興趣。

然而，對于鐵硒類超導材料，目前研究較為廣泛的堿金屬插層鐵硒類化合物，其復雜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)使得研究其內(nèi)在物理機制變得非常困難。而鐵硒單層薄膜以及通過液氨等低溫液相插層方法合成的化合物，在空氣中極不穩(wěn)定，無法深入研究其物理性質(zhì)。為了能夠深入探究鐵基高溫超導的物理機制，亟須尋找新的具有高的超導轉(zhuǎn)變溫度且在空氣中穩(wěn)定的、適合物理測量的鐵硒類超導材料。

陳仙輝研究組首次利用水熱反應方法，成功發(fā)現(xiàn)了這種新的鐵硒類超導材料鋰鐵氫氧鐵硒化合物。該材料由鐵硒層和鋰鐵氫氧層交替堆垛而成，鐵硒層和鋰鐵氫氧層之間由極其微弱的氫鍵相連。他們與美國國家標準技術(shù)研究所中子研究中心黃清鎮(zhèn)博士以及中國科大吳濤教授等幾個研究組合作，精確確定了該新材料的晶體結(jié)構(gòu)。測量表明，該新超導材料在低溫約8.5 K存在反鐵磁序，并與超導電性共存。

專家稱，這是首次利用水熱法發(fā)現(xiàn)鐵硒類新型高溫超導材料，為相關(guān)體系新超導體的探索提供了新思路。同時，該新超導體所具有的高超導轉(zhuǎn)變溫度、空氣中穩(wěn)定等優(yōu)點，為探索鐵基高溫超導的內(nèi)在物理機制提供了理想的材料體系。