1. 拓扑量子材料

    我们合成了高质量的锡化物Ag₃Sn和RhSn₄单晶样品并对其进行了系统的电（磁）输运性质测量。结果发现Ag₃Sn单晶在强磁场下展现出明显的量子振荡，通过对量子振荡分析发现该材料γ带具有接近π的Berry 相，同时α带中非零的 Berry 相预示着Ag₃Sn是一个可能的拓扑量子材料；此外，转角磁电阻随着温度和磁场的变化出现从二重对称到四重对称的转变，表明Ag₃Sn单晶是一个可能的valleytronics候选材料。RhSn₄单晶磁电阻随着磁场的增加表现出非饱和的线性磁电阻行为，通过进一步的数据分析我们认为该行为可能与材料中存在的狄拉克锥型的电子能带有关，我们的结果对在锡化物材料中寻找更多的拓扑量子材料具有重要的指导意义。

[1] Nan Zhou^*, Yue Sun^*, C. Q. Xu, C. Y. Xi, Z. S. Wang, B. Li, J. J. Feng, L. Zhang, X. Z. Xing, Y. F. Zhang, Y. Q. Pan, Y. Meng, X. L. Yi, L. Pi, Xiaofeng Xu, and Zhixiang Shi^*. Quantum oscillations and anomalous angle-dependent magnetoresistance in the topological candidate Ag₃Sn. Phys. Rev. B 101, 245102 (2020).

[2] X. Z. Xing, C. Q. Xu, N. Zhou, B. Li, Jinglei Zhang, Z. X. Shi^*, and Xiaofeng Xu^*, Large linear magnetoresistance in a transition-metal stannide β-RhSn₄, Appl. Phys. Lett. 109, 122403 (2016).

2. 铁基拓扑性

    早期理论计算表明铁基超导体 “11”体系和 “112”体系中存在着拓扑非平庸的能带结构，是发现马约拉纳零能模的新型候选材料体系。我们在高质量的退火单晶FeTe_0.6Se_0.4中发现了线性磁电阻现象，首次在实验上通过电输运测量手段发现了该体系中可能存在拓扑狄拉克半金属态的迹象。此外，我们合成了高质量的112体系单晶样品，通过角分辨光电子能谱测量，首次清晰的观测到了理论计算预言的狄拉克型电子能带，为后续在该体系中研究研究马约拉纳物理奠定了基础。

[1] Yue Sun, Toshihiro Taen, Tatsuhiro Yamada, Sunseng Pyon, Terukazu Nishizaki, Zhixiang Shi^*, and Tsuyoshi Tamegai^*, Multiband effects and possible Dirac fermions in Fe_1+yTe_0.6Se_0.4, Phys. Rev. B 89, 144512 (2014).

[2] M. Y. Li, Z. T. Liu, W. Zhou, H. F. Yang, D. W. Shen*, W. Li, J. Jiang, X. H. Niu, B. P. Xie, Y. Sun, C. C. Fan, Q. Yao, J. S. Liu, Z. X. Shi*, and X. M. Xie, Significant contribution of As 4 p orbitals to the low-lying electronic structure of the 112-type iron-based superconductor Ca_0.9La_0.1FeAs₂,Phys. Rev. B 91, 045112 (2015).

[3] Z. T. Liu, X. Z. Xing, M. Y. Li, W. Zhou, Y. Sun, C. C. Fan, H. F. Yang, J. S. Liu, Q. Yao, W. Li, Z. X. Shi, D. W. Shen^*, and Z. Wang, Observation of the anisotropic Dirac cone in the band dispersion of 112-structured iron-based superconductor Ca_0.9La_0.1FeAs₂, Appl. Phys. Lett. 109, 042602 (2016).

3. FeSeTe单晶退火

        铁基超导体“11”体系FeTe_1-xSe_x在单晶生长过程中会出现难以避免的填隙铁，多余铁的存在严重影响着对该体系本征物性的研究。为了解决多余铁的问题，我们对比研究了不同气氛的退火效应，寻找出最优退火条件，并系统研究了退火动力学过程，揭示了超导电性在样品中的衍化行为。最后，通过对比退火前后样品的性质，研究了退火对于样品性能的影响以及退火机理，并对不含过剩铁的样品的性质进行了重新的表征。相关工作受邀以topical review的形式在线发表在超导领域专刊Supercond. Sci. Technol. 上。

[1] Y. Sun, Y. Tsuchiya, T. Taen, T. Yamada, S. Pyon, A. Sugimoto, T. Ekino, Z. Shi^*, T. Tamegai^*, Dynamics and mechanism of oxygen annealing in Fe_1+yTe_0.6Se_0.4 single crystal, Sci. Rep. 4, 4585 (2014).

[2] Yue Sun^*, Zhixiang Shi^*, Tsuyoshi Tamegai, Review of annealing effects and superconductivity in Fe_1+yTe_1−xSe_x superconductors, Supercond. Sci. Technol. 32, 103001 (2019).

4.  铁基相图研究

    超导电子相图对研究非常规超导机理具有重要的参考价值。我们在铁基超导体中开展了一系列的相图研究工作：（1）通过PLD技术成功制备出了任意Se掺杂组分的Fe_1+yTe_1-xSe_x薄膜，首次获得了“11”体系完整的电子掺杂相图。（2）在“122”体系Ca_0.94La_0.06Fe₂As₂中通过3d过渡金属Co/Ni掺杂，结果发现与其他体系不同，在一定掺杂范围内超导转变温度T_c保持不变，表明该体系中的高T_c起源可能与界面超导有关。（3）在“112”体系过掺杂区域的非超导样品中，通过4d过渡金属Pd元素掺杂，重新诱导出了新的超导相，并获得了“Dome”形状的超导相图。

[1] Jincheng Zhuang, Wai Kong Yeoh, Xiangyuan, Xun Xu, Yi Du, Zhixiang Shi, Simon P. Ringer, Xiaolin Wang and Shi Xue Dou, Unabridged phase diagram for single-phased FeSexTe1-x thin films, Sci. Rep. 07273(2014).

[2] Wei Zhou^#, Xiangzhuo Xing^#, Haijun Zhao, Jiajia Feng,Yongqiang Pan, Nan Zhou, Yufeng Zhang, Bin Qian and Zhixiang Shi^*, Anomalous electron doping independent two-dimensional superconductivity, New J. Phys. 19, 073014 (2017).

[3] Xiangzhuo Xing^*, Zhanfeng Li, Ivan Veshchunov, Xiaolei Yi, Yan Meng, Meng Li, Bencheng Lin, Tsuyoshi Tamegai and Zhixiang Shi^*, Reemergence of superconductivity by 4d transition-metal Pd doping in over-doped 112-type iron pnictide superconductors Ca_0.755La_0.245FeAs₂, New J. Phys. 21, 093015 (2019).

5. 高压研究

[1] Jiajia Feng^#, Resta A. Susilo^#, Bencheng Lin^#, Wen Deng, Yanju Wang, Bin Li, Kai Jiang, Zhiqiang Chen, Xiangzhuo Xing, Zhixiang Shi*, Chunlei Wang^*, Bin Chen^*. Achieving Room-Temperature Charge Density Wave in Transition Metal Dichalcogenide 1T-VSe2. Advanced Electronic Materials 6, 1901427 (2020).