四方相FeS超导体的高压调控研究

高压调控在提高铁基超导体的临界温度(Tc)、揭示竞争电子序之间的联系以及超导机理等方面发挥了重要作用.大量的高压研究结果显示,不同的压力环境(静水压或非静水压)会造成材料物性的高压响应出现明显差异.目前,对四方相FeS超导体的高压研究结果仍存在分歧.为此,采用能够产生良好静水压环境的活塞-圆筒和六面砧压腔,详细测量了FeS单晶在0～11?GPa压力范围内的磁化率和电阻率,确认其Tc随压力升高而单调降低,压力系数dTc/dp约为?1.5?K/GPa,即约3?GPa的压力可完全抑制超导.当FeS单晶在4～5?GPa发生四方-六角结构相变时,电阻率的温度依赖关系由金属行为转变为半导体行为,且电阻率随着压力升高而逐步增大,在11?GPa以内没有出现第2个超导相,因此不支持FeS在高压下具有两个超导相的结论.最后,结合微观晶体结构信息,对比讨论了等结构的FeSe和FeS的物性在高压下迥异响应的物理机制.