封东来教授和他的合作者近期利用表面电子掺杂和扫描隧道显微镜相结合的方法，对5d过渡金属氧化物Sr₂IrO₄的电子态演化进行了细致的探索。他们发现电子掺杂的Sr₂IrO₄与空穴掺杂的铜基高温超导体具有强烈的相似性，并给出了电子掺杂的Sr₂IrO₄可能存在超导电性的一些实验迹象。这一结果发表在Phys. Rev. X 5, 041018 (2015)。

    Sr₂IrO₄是一个5d过渡金属氧化物，与铜氧化物高温超导体的晶体结构、电子态和磁性质都非常相似，理论预言该体系通过电子掺杂可以实现高温超导。然而，至今为止没有关于Sr₂IrO₄超导的实验证据。我们在高真空STM腔内对Sr₂IrO₄表面蒸镀适量的钾原子（K）来实现对Sr₂IrO₄的电子掺杂。在0.5-0.7ML K掺杂的Sr₂IrO₄样品上,我们观察到了一个尖锐的V型gap，这个gap相对费米面是对称的、具有可见的相干峰，费米面处约95%的态密度被压制，类似于超导gap。同时我们也证明，随着表面K掺杂的增加，Sr₂IrO₄从Mott绝缘体态演化到大于1ML K覆盖时的正常金属态，中间经历了类似赝能隙态和具有V形gap的电子态。电子掺杂的Sr₂IrO₄和空穴掺杂的铜氧化物之间的显著相似性，尤其是隧道谱线形、gap的能量尺度和特征温度以及不同的电子态随着掺杂浓度的演化，暗示了电子掺杂的Sr₂IrO₄中可能存在超导电性，这与之前的理论预测一致。目前我们正在表面K覆盖的Sr₂IrO₄中寻找更直接的超导存在的证据，如磁通涡旋，零电阻和Messiner效应等。我们期望我们的发现能够加深对Sr₂IrO₄电子态的深入理解。