铁基超导体超导配对对称性角分辨光电子能谱研究

High-Tc superconductivity in iron-based compounds has become an important subject in condensed matter physics and materials science, which involves rich physical phenomena. Determine the superconducting pairing symmetry of the iron-based superconductors is an important step to examine various theoretical models on superconducting pairing and understand the microscopic origin of superconducting electron pairing. Using the ultralow temperature ARPES system and the high-resolution ARPES experiment stations in Shanghai Synchrotron constructed by our lab, we plan to measure accurately the superconducting energy gap function of lots of iron-based superconductors, combine with the results obtained by other experimental techniques, determine the superconducting pairing symmetry, reveal the relationship between the pairing symmetry and the Fermi surface topology, correlation effect, and orbital components, identify the key factors that determine the superconducting pairing symmetry, provide critical experimental data to understand the microscopic mechanism of superconductivity of iron-based compounds.

铁基材料中的高温超导现象使之成为凝聚态物理和材料科学领域中的一个重要研究对象，其中具有丰富的物理内容。确定铁基超导配对对称性是检验各种配对理论模型，从微观上理解铁基超导电子配对起源的一个重要环节。利用实验室近期建设的极低温角分辨光电子能谱实验系统和上海光源超导能量分辨角分辨光电子能谱实验站，精确测量各类铁基超导体的超导能隙函数的动量依赖，结合其它实验手段，确定铁基超导配对对称性，揭示配对对称性和费米面拓扑结构、关联效应、轨道成分之间的联系，找出决定超导序参量对称性的关键因素，为理解铁基超导机理提供关键的实验数据。

在本项目的资助下，项目负责人致力于拓扑物态电子结构的研究，实验上证实了多个重要的拓扑物态和拓扑材料，包括在固体中首次实验证实外尔费米子、三重简并费米子、非传统手性费米子。作为共同通讯/第一作者，发表和接收了Nature 2篇、Nature Physics 2篇、Science Advances 2篇、PRX 2篇、PRL 3篇。部分工作入选了美国“物理评论”系列期刊125周年纪念论文集、中科院改革开放四十年40项标志性重大科技成果、2015年度物理学10大突破、2015年物理学8大亮点工作、2015和2017年中国10大科技进展新闻、2015和2017年中国科学10大进展、中科院2017年度12项科技创新亮点成果、2015年“中国百篇最具影响国际学术论文”。