超导与铁磁共存的材料体系，其中红色菱形代表本工作中报道的高温超导铁磁体。

本报讯 近日，清华大学物理系副教授张定、南方科技大学教授薛其坤团队等合作报道了一种具有高温超导电性和接近室温的巡游铁磁性的超导铁磁材料，其超导与铁磁共存温度突破了纪录。研究成果以“作为高温超导铁磁体的锂插层铁硒”为题，在线发表在《自然·通讯》（Nature Communications）期刊上。

磁性与超导通常是互斥的，将两者在同一材料结合形成超导铁磁体或磁性超导体极具挑战性。目前已知的超导铁磁材料十分稀少，而且往往工作温度很低或者两者的相互作用较弱。

研究团队与复旦大学、南京大学、中国人民大学以及中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心的研究人员合作开展了铁硒单晶薄膜的调控、表征及分析。团队首先通过栅极调控对铁硒（FeSe）薄膜进行了电控锂离子注入，发现该体系不仅具有超导温度为45K的高温超导电性，而且具有显著的巡游铁磁性，其居里温度超过225K。通过电场控制，团队还可以在同一材料中实现无磁低温超导态和高温超导铁磁态的来回切换。这一新型超导铁磁材料的磁电阻和霍尔电阻在库珀对凝聚过程中均展现出丰富的演化行为。扫描超导量子干涉仪的高分辨空间成像结果表明超导与铁磁在微米尺度下共存。特别的是，在施加特定磁场以极化电子自旋时，该超导铁磁材料的超导温度得到了进一步提升，表明铁磁与超导有显著的耦合，可能存在高温下的自旋三重态配对。理论计算指出，锂离子的嵌入容易诱导铁硒的基态向铁磁态演化。锂插层铁硒作为一种超导铁磁材料，具有目前世界上最高的超导与巡游铁磁性共存的温度，有望推动高温超导电子学与自旋电子学的融合，带来革命性的低功耗器件。

南京大学物理学院教授卢毅、复旦大学物理系研究员王熠华、薛其坤和张定为该论文的通讯作者，清华大学物理系2021级博士生胡祎、复旦大学2021级博士生梁可一和南京大学2022级博士生李婕为共同第一作者。

（物理系）