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铁基超导体是继铜基高温超导体发现以来的第二类高温超导体,由于其丰富的物理性质和复杂的超导机理,人们仍在对其进行深入的研究;与此同时,每一类新超导体的发现也会促进我们对超导电性的理解。在这些研究中,红外光谱在材料的电荷动力学响应和能带结构方面提供了很多有用的信息,在揭示对称性破缺系统的能隙、验证电子关联效应和探测准粒子输运寿命等方面也发挥了重要作用。本论文主要利用红外光谱技术研究了BiS2基超导体及铁基相关超导材料在正常态下的光学响应,主要内容如下: 首先,介绍Nd(O,F)BiS2单晶的ab面内的光谱,表现为简单的金属性响应,样品的等离子体频率只有2.1eV,远小于最佳掺杂LaO0.5F0.5BiS2理论计算的5.99eV。基于ARPES确定的7%的电子掺杂浓度,能带结构计算给出了几乎完全一致的光电导谱,并指认出对应的能带跃迁过程。这些结果表明在BiS2基超导体电子关联效应几乎不存在,因此排除了基于强电子关联效应的相关超导理论。 其次,P掺杂的CaFe2As2单晶样品在75 K发生塌缩相变,在22 K发生界面/丝状超导相变。光学数据表明进入塌缩相后,低频谱重突然减小,同时在3200cm-1出现了新的带间跃迁特征,说明电子结构发生了重构。此外,宽Drude项谱重的减小、窄Drude项的散射率偏离线性行为,以及高能部分非常规谱重转移现象的缺失,都进一步表明塌缩相中电子的关联效应受到压制,这可能是Fe局域磁矩以及本征体超导的消失的原因。 最后,测量了低温下具有“重电子”行为的TlNi2Se2单晶样品的红外光谱。在低温下观察到一个逐渐打开的“赝能隙”特征,结合角分辨光电子能谱的实验结果,认为TlNi2Se2中电荷密度波不稳定性不是由于费米面嵌套,而是由于“鞍点机制”导致的。