向CaFeAsF中掺杂稀土元素诱导的高$T_c$超导

我们成功合成了氟化物-砷化物化合物 Ca$_{1-x}$RE$_x$FeAsF（RE=Nd, Pr；x=0, 0.6）。X射线粉末衍射证实我们样品的主相为具有ZrCuSiAs结构的 Ca$_{1-x}$RE$_x$FeAsF。通过测量电阻率，在 x=0.6 的Nd掺杂和Pr掺杂样品中分别于 57.4 K 和 52.8 K 观察到了超导电性。直流磁化测量也证明了两个样品的体超导电性。霍尔效应测量揭示了母体化合物 CaFeAsF 中存在空穴型电荷载流子，且在 118 K 以下有明显的电阻率异常，而超导样品 Ca$_{0.4}$Nd$_{0.6}$FeAsF 和 Ca$_{0.4}$Pr$_{0.6}$FeAsF 在正常态下的霍尔系数 $R_H$ 为负。这表明稀土元素掺杂向 CaFeAsF 中引入了电子，从而诱导了高温超导电性。