四方相FeS中超导电性的发现

四方相FeS，又叫马基诺矿，它具有反PbO类型结构，由FeS₄四面体以共边方式连接成的二维层沿晶体学c轴方向堆垛而成。四方相FeS在化学组分、晶体结构以及电子结构方面都与FeSe超导体极为相似，因此很可能出现超导电性。再者，四方相FeS具有较为规则的FeS₄四面体以及很强的自旋涨落，按照FeAs基超导体中的经验规律，四方相FeS将是一个潜在的超导体。近年来，国内外很多研究组都试图在四方相FeS中实现超导电性，不过这些努力都没有成功，甚至连四方相FeS是金属还是半导体都没有定论。

最近，北京大学的黄富强教授研究组通过铁和硫化钠进行水热反应，制备了结晶性好、在空气中稳定的四方相FeS。基于高质量的样品，作者首次在四方相FeS中观察到了转变温度为5 K的超导电性，同时证明了四方相FeS的正常态是一个顺磁性金属。

四方相FeS中超导电性的发现得益于所制备样品的高度结晶性以及化学组分的整比性（即Fe/S=1:1）。从2008年发现FeSe超导体到四方相FeS超导体的发现，经过了大约七年的时间，这样长的时间跨度说明高质量的四方相FeS确实很难得到。四方相FeS超导体的发现将推动铁基超导研究进一步向前发展，因为四方相FeS可以作为实现更高转变温度超导体的结构母体，并且衍生的这些FeS基超导体将为研究铁基高温超导机制提供新的平台。

这一研究成果发表于《J. Am. Chem. Soc.》 (Observation of superconductivity in tetragonal FeS)。

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b06687