铁基超导体在电荷、轨道和磁序之间表现出不同的相互作用。改变材料的原子几何结构可以极大地影响铁原子之间的电子跳跃和费米表面拓扑结构。除此之外，还可以通过改变轨道重叠和占据率来影响磁挫败和配对强度。近日，威斯康星大学麦迪逊分校的Chang-Beom Eom教授等人通过在外延异质结构中使用四面体几何设计的策略，成功实现了未掺杂BaFe2As2材料的超导性。这种超晶格设计方法可能会为铁基材料超薄层超导电性的结构控制开辟了一条途径，为深入理解和开发铁基超导体材料提供新的思路。

本文要点：

1）通过原子级的外延超晶格设计，控制BaFe2As2中的四方性和正交性，可以在不发生化学取代的情况下实现反铁磁性BaFe2As2的超导电性。

2）系统地控制四方和正交结构来改变FeAs4四面体的界面相互作用，当As−Fe−As键角接近规则四面体时，超晶格能诱导超导电性。这表明结构和尺寸对铁基超导体的超导性能有重要影响。

Jong-Hoon Kang, Jong-Woo Kim, Philip J. Ryan, Lin Xie, Lu Guo, Chris Sundahl, Jonathon Schad, Neil Campbell, Yesusa G. Collantes, Eric E. Hellstrom, Mark S. Rzchowski, and Chang-Beom Eom. Superconductivity in undoped BaFe2As2 by tetrahedral geometry design. PNAS. 2020

DOI: 10.1073/pnas.2001123117

https://doi.org/10.1073/pnas.2001123117