對于傳統(tǒng)超導體，電聲子相互作用導致電子配對(庫珀對)從而實現(xiàn)超導。這個物理圖像最為直接和定量的證據(jù)之一來自于隧道譜的測量和中子散射的實驗結(jié)果，因為隧道電流的二階導數(shù)(d2I/dV2)上觀察到的低谷(dips)能量與中子散射測量到的聲子譜特征能量(mode)一致，通過對d2I/dV2譜的反演可以得到與聲子譜完全一致的特征。對于銅氧化物和鐵基高溫超導體，人們普遍認為它們具有與傳統(tǒng)超導體非常不同的配對機制。一部分科研工作者認為庫珀對的形成仍然需要某種媒介，比如自旋漲落，也有一部分科研工作者認為局域的電子關(guān)聯(lián)更為重要，庫珀對的形成不需要媒介。這個問題至今仍然存在爭議。

　　在過去的幾年里，中科院物理研究所超導實驗室單磊副研究員、聞?；⒀芯繂T等人與美國休斯頓大學的潘庶亨教授合作，自主設(shè)計搭建了一臺高穩(wěn)定度的低溫強磁場掃描隧道譜儀(STM/STS)，在對鐵基高溫超導體的能隙結(jié)構(gòu)和磁通束縛態(tài)的研究中取得了系列進展【Nature Physics 7，325(2011)，Phy.Rev.B 83，060510(R)(2011)】。

　　最近，單磊副研究員、戴鵬程研究員、任聰副研究員和博士生鞏靖、沈冰等人與南京大學聞?；⒔淌诤献?，在鐵基超導體Ba0.6K0.4Fe2As2的準粒子態(tài)密度上觀察到了一個清晰的集體激發(fā)模式，能量在14 meV附近(見圖)，與中子散射測量到的自旋共振模式非常一致。此外，該模式的能量在實空間的分布與能隙具有奇特的反關(guān)聯(lián)特性。這些特征都與銅氧化物高溫超導體非常相似。

　　鐵基超導體的母體是半金屬，而銅氧化物的母體是莫特絕緣體，這兩種高溫超導體之間出乎意料的相似性可能表明，電子與自旋激發(fā)的耦合對于理解高溫超導體的配對機理非常重要。該項研究結(jié)果發(fā)表在近期的Physical Review Letters【108， 227002 (2012)】上。

　　以上工作得到中科院重大科研裝備研制項目、科技部“973”和國家自然科學基金，以及美國能源部的資助。