一类全新的高温超导体LaFeAsO_1-xF_x的发现，引发了科学界研究Fe(Ni)基超导体的热潮。中国物理界特别是物理所引领了这次研究热潮，并取得了很多重要的成果。Fe(Ni)基是不是一种全新的非常规超导体，这类高温超导体中的超导机制是怎么样的，国际上还未有定论。由密度泛函理论（DFT）计算得到的电子结构表明，在LaFeAsO中，点处的空穴费米面和M点附近的电子费米面形成完美的嵌套结构。在低温下，这种结构会导致自旋密度波的形成，这已经得到了实验结果的验证。如果对体系进行电子掺杂，使得部分Fe²⁺变成了Fe⁺，那么在体系中将出现超导，同时费米面嵌套将消失。这意味着磁性涨落和超导现象有重要联系。这种现象和Sr2RuO4体系相似，意味着LaFeAsO_1-xF_x中超导电子的配对可能是类似的自旋三态配对。然而Fe基超导体对非磁性杂质无序并不敏感。而按照Anderson理论，非磁性杂质无序性，对常规的S波BCS超导态影响较小，但是却强烈抑制Sr₂RuO₄中P-波超导态，使其只存在于纯净的样品中。这些问题的解决，需要对该体系中的电子配对机制特别是对称性做更深入的了解。

 

中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室戴希研究员和方忠研究员与香港大学的张富春教授合作研究了LaFeAsO_1-xF_x中超导电子配对这一重要问题。他们提出了一种新的可能的超导机制：两个几乎简并的轨道上的电子，通过铁磁的Hund耦合形成轨道单态-自旋三态的超导态，宇称为偶。分析表明，与轨道无关的无序性，不会破坏这种超导态。这就解释了为什么Fe基超导体对非磁性杂质所引起的无序并不敏感。另外，如果降低两个轨道之间的简并程度，超导现象会被压制，同时导致Bogoliubov准粒子谱就会呈现各向异性。而Bogoliubov准粒子谱的各向异性会导致Feimi Pockets的存在，这还有待角分辨光电子谱实验的进一步证实。

 

相关结果发表在《物理评论快报》（PHYSICAL REVIEW LETTERS）。以上研究得到中国科学院、国家自然科学基金和科技部项目的支持。（来源：中国科学院物理研究所）