上海交通大學物理與天文學院劉燦華與賈金鋒研究組利用自行研制的多功能掃描隧道顯微鏡（STM+），成功地測量到了雙分子層厚度的FeSe薄膜表面吸附鉀原子之后的抗磁響應，觀察到了鉀原子吸附量對該薄膜超導特性的調控作用，并獲得了各種超導參數在調控作用下的變化，從而揭示了相剛度而非配對勢是FeSe超導層的超導轉變溫度的決定因素。該成果論文近日在線發表于《物理評論快報》。

　　這里，研究人員將普通的STM的核心部件進行改造，使其具有普通STM的一切基本功能之外，還能對樣品進行四探針電輸運和雙線圈交流互感的原位測量。換句話說，若是對超導樣品進行測量，普通STM只能獲得樣品的原子排列和超導能隙等結構方面的信息，而STM+還能測到樣品的電輸運和抗磁響應等物理性質，從而獲得超導轉變溫度、穿透深度和超流密度等重要信息。

　　研究人員在實驗中對同一塊高質量的雙層FeSe薄膜樣品表面進行了不同覆蓋度K原子的吸附，并采集了多種實驗數據，從而得到了一系列實驗結果：超導轉變溫度隨著K原子覆蓋量的增加呈現先升后降的變化趨勢，這是在FeSe衍生超導材料當中首次觀察到如此完整而連續的相變行為；超導能隙與超導轉變溫度的比值隨著K覆蓋度的增加并不是一個恒定的值，這意味著超導配對勢無法決定超導轉變溫度的高低；超導轉變溫度與超流密度呈現線性的變化關系，這意味著相剛度是決定轉變溫度高低的主要因素。

　　專家表示，這一成果清楚回答了相關領域一個長期存在的問題：超導轉變溫度的決定性因素是什么？這對進一步深入理解非常規超導機理具有重要意義。