ZrRuP材料的研究文献综述
摘 要：自从Barz等人发现了六边形相的ZrRuP (Tc = 13.0 K)有相对较高的超导转变温度Tc以来，人们就开始致力于试图解释为什么在这种材料的高温下会出现超导性。Barz等人在他们的论文中提出，由于六边形ZrRuP中的Ru-Ru原子间距离比纯Ru原子间距离减小，费米能量N(0)处的态密度可能增加。然而，随后的比热测量表明，六边形ZrRuP的N(0)小于纯Ru的N(0)。而ZrRuP的正交形具有较低的Tc (3.76 K)，这也为研究六边形ZrRuP的高Tc提供了新的途径。而各国科学家也据此从各个方面试图探究影响ZrRuP的超导性的因素，从物理性质、化学性质、材料的制备等多个方向进行了许多不同的实验。
关键词：拓扑材料 超导材料 ZrRuP h-ZrRuP o-ZrRuP
- ZrRuP研究背景目的与意义
按照导电性质的不同，材料可分为“导体”和“绝缘体”两大类；而更进一步，根据电子态的拓扑性质的不同，“绝缘体”和“导体”还可以进行更细致的划分。拓扑超导体就是根据这样的新标准而划分的区别于其他超导体的一种超导体。拓扑超导态是物质的一种新状态，有别于传统的超导体，拓扑超导体的表面存在厚度约1纳米的受拓扑保护的无能隙的金属态，内部则是超导体。如果把一个拓扑超导体一分为二，新的表面又自然出现一层厚度约1纳米的受拓扑保护的金属态。这种奇特的拓扑性质使得拓扑超导体被认为是量子计算机的理想材料。
近年来，全世界的科学家对寻找潜在的拓扑超导材料表现出极大的兴趣。但由于一些因素影响极大地限制了对拓扑超导电性的进一步研究。寻找一种新的潜在的拓扑超导单晶材料是当前拓扑超导研究中的一个挑战性课题。而ZrRuP就是其中一种被广泛研究的可能的潜在拓扑超导材料。
自从Barz等人[1]发现六边形ZrRuP (Tc = 13.0 K)相对较高的超导转变温度Tc以来，人们一直致力于试图理解为什么在这种材料的高温下会出现超导性。Barz等人在他们的原始论文中提出，由于六边形ZrRuP中的Ru-Ru原子间距离比纯Ru原子间距离减小，费米能量N(0)处的态密度可能增加。然而，随后的比热测量表明，六边形ZrRuP的N(0)小于纯Ru的N(0)。而ZrRuP的正交形具有较低的Tc (3.76 K)，这就为研究六边形ZrRuP的高Tc提供了新的途径。而各国科学家也据此从各个方面试图探究影响ZrRuP的超导性的因素，进行了许多不同的实验。
- 有关ZrRuP材料的研究文献和相关研究活动
- ZrRuP材料研究文献概况
三十多年前，铜氧化物高温超导和量子霍尔效应的发现，带动了强关联和拓扑领域的巨大发展。2010年，美国普利斯顿大学教授R. J. Cava研究组报道在CuxBi2Se3中出现了超导现象，引起了国际上关于该体系是否拓扑超导体的广泛关注。近十多年来，以拓扑性、超导性为主题的研究文献数量出现了爆发式的增长，各国科学家也在此方面做着无数的研究。
关于ZrRuP材料的研究，各国科学家尝试了许多不同的切入点，比如通过化学方法，研究两种不同相晶体的化学性质来寻找其与超导性的关系。也有通过物理学手段，比较ZrRuP和其他超导体的电子结构来分析其异同[2]，通过电子能带结构的计算来研究相关性质，或者通过测定ZrRuP的一种新的正交结构改性的比热来研究其超导性质，另外还有通过掺杂其他金属研究其对超导性质的影响[5]或是研究高温高压等条件对ZrRuP的超导性质的影响。更有一些科学家通过改变制备ZrRuP时的条件，尝试制作出改进型的h-ZrRuP和o-ZrRuP，借由此来研究其超导性质。
虽然目前有关ZrRuP的研究文献数目不少，也从各个方面很好的研究了不同条件对ZrRuP的超导性的影响。但到目前为止对ZrRuP材料的超导性研究还并不完善，仍有许多可以研究的方面，所以也还没有系统且完善的对其超导特性的研究文献。
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