在掃描電子顯微鏡下，三種典型樣品的解理面的背散射掃描電鏡圖像
a,b隨爐冷卻樣品解離表面的形貌圖，超導(dǎo)的小島分離很遠
c,d在250oC處理以后淬火冷卻的樣品解離表面的形貌圖，超導(dǎo)的小島進一步分裂
e,f在350oC處理以后淬火冷卻的樣品解離表面的形貌圖，超導(dǎo)小島完全分裂成細絲狀
a,b隨爐冷卻樣品解離表面的形貌圖，超導(dǎo)的小島分離很遠
c,d在250oC處理以后淬火冷卻的樣品解離表面的形貌圖，超導(dǎo)的小島進一步分裂
e,f在350oC處理以后淬火冷卻的樣品解離表面的形貌圖，超導(dǎo)小島完全分裂成細絲狀
原子級分辨形貌圖與結(jié)構(gòu)的示意圖
a隨爐冷卻樣品的[001]晶面方向測量的掃描隧道顯微鏡的圖像
b當Fe空位在底下一層的情況下的K、Fe和Se原子的排列示意圖
c,d當K原子處于Fe空位上方時的K、Fe和Se原子的提取分部的結(jié)構(gòu)
a隨爐冷卻樣品的[001]晶面方向測量的掃描隧道顯微鏡的圖像
b當Fe空位在底下一層的情況下的K、Fe和Se原子的排列示意圖
c,d當K原子處于Fe空位上方時的K、Fe和Se原子的提取分部的結(jié)構(gòu)
2010年末， KxFe2-ySe2這一新超導(dǎo)系列被發(fā)現(xiàn)。最初的能帶結(jié)構(gòu)計算都表明此材料在費米能附近沒有空穴型費米面，強烈地挑戰(zhàn)了被廣為接受的鐵基超導(dǎo)配對圖像，這引起了物理學(xué)家們極大的興趣。不久之后，人們發(fā)現(xiàn)在此材料中存在Fe空位，并且分離為兩個相：具有K2Fe4Se5結(jié)構(gòu)的反鐵磁絕緣相與超導(dǎo)相。南京大學(xué)聞?；⒔淌谛〗M在國際上較早注意到相分離的存在，并且發(fā)現(xiàn)不同的淬火處理，樣品的超導(dǎo)性能有很大變化。相分離的存在使得對此材料相關(guān)研究的難度非常大，學(xué)術(shù)界對KxFe2-ySe2的超導(dǎo)相或者其母體相到底是什么這一問題存在著非常大的爭議。
最近南京大學(xué)物理學(xué)院和“超導(dǎo)物理和材料研究中心”在超導(dǎo)研究中取得新進展。聞?；⒔淌谡n題組制備了經(jīng)過不同熱處理的樣品，通過輸運、磁化、X射線衍射、掃描電子顯微鏡（與馬國斌教授等合作）、掃描隧道顯微鏡等多種測量手段，深入研究了KxFe2-ySe2樣品中微觀結(jié)構(gòu)與超導(dǎo)電性之間的聯(lián)系，認定了材料的超導(dǎo)相以三維網(wǎng)絡(luò)狀的細絲形態(tài)存在，并用多種手段證明超導(dǎo)的母體相是由Fe空位形成的 這種有序平行四邊形結(jié)構(gòu)組成，稱為K2Fe7Se8相。這是一個完全的新物相，具有8個鐵原子有一個缺位原子的特點。這個工作一經(jīng)報道，就引起了眾多理論學(xué)家的關(guān)注，他們通過計算來了解為什么這個新相有可能導(dǎo)致超導(dǎo)。該工作作為文章形式于2013年5月發(fā)表在《自然-通訊》上。
