2008 年, 日 本 Hosono 研 究 组 在 F 掺 杂 的 LaFeAsO化合物中观测到了26 K的超导电性，开启了铁基超导的研究热潮。这种以FeAs或FeSe层为主要结构单元的超导体成为继铜氧化物超导体后第二类非常规超导体。后续研究者们发现铁基超导体包含众多体系，如图1和图2（A）。铁基超导体跟铜氧化物超导体存在着共同点：晶体都呈现出强二维特性，在结构上都具有导电层和载流子库，都是无法用BCS理论解释的非常规超导体系。但与铜氧化物超导体不同的是，铁基超导体的FeSe/As层是有一定褶皱的平面，所以相对于铜氧化物具有一定的三维性，其超导临界温度整体也不如铜氧化物家族高，如图2。而且铁基超导体是多带体系，5个Fe的3d轨道对费米面均有贡献，本质上区别于铜氧化物超导单带特性。

图1.铁基超导体家族

图2：（A）铁基超导体家族的超导临界温度分布;（B）（C）铁基超导体的FeSe/As层结构; (D)单层FeSe/SrTiO3和(Li,Fe)OHFeSe体系的费米面结构

　　铁基超导体具有丰富的特性，其研究主要集中多带多轨道的电子结构，其磁有序、相列相在形成和消失中涨落对体系超导形成及能隙结构的影响，拓扑现象，量子临界现象等等。其典型相图如图3（a）(b)。对于ARPES来说，研究铁基超导体主要集中在其能带结构以及超导能隙结构上。铁基超导体的能带计算非常多，一些已有的共识是，铁基超导体是s波超导体，并且在大部分体系中，布里渊区中心附近存在空穴型费米面，布里渊区边界M点存在电子型费米面，符合nesting图像，如图3（e）(f)所示。但是对于单层FeSe/SrTiO3和(Li,Fe)OHFeSe体系，其布里渊区中心不存在空穴型费米面，M点有电子型口袋，这是不符合Nesting图像，也是当下要继续研究的问题.

图3：（a）(b)铁基超导体122和11块材体系的相图；（c）FeSe/As四面体结构；（d）由于晶体场四面体夹角偏离完美的109.5°，造成轨道劈裂；（e）（f）分别是铁基超导体单Fe和双Fe布里渊区中的费米面结构

　　本组在铁基超导体有许多重要的工作。如SrFe2As2和BaFe2As2在磁有序下的费米面和能带结构测量，发表在Phys. Rev. B 78,184514(2008)和Phys. Rev. B 80,134519(2009)上，最佳掺杂的Ba0.6K0.4Fe2As2的费米面和超导能隙结构测量发表在Chin. Phys. Lett. 25 ,4402(2008)，Science Bulletin 66, 1839-1848 (2021)，对其奇异正常态的研究发表在Science Bulletin, 64, 11-19 (2019)上，对母体KFe2As2的超导能隙测量工作已经被Nature Physcis接收，关于Tl0.58Rb0.42Fe1.72Se2的超导能隙结构测量的相关工作报道在Phys. Rev. Lett,106,107001(2011)，单层FeSe/SrTiO3薄膜的生长及其能带结构和超导能隙结构测量等相关工作发表在Nat Commun 3, 931 (2012)，Nature Materials 12, 605-610(2013)，, Nature Communications 12, 2840 (2021)，FeSe块材超导体的超导能隙结构以及双费米面结构的测量的相关工作报道在Physical Review X 8, 031033(2018)，Physical Review X 10, 031033 (2020)。 　　

图4：SrFe2As2 在磁有序态下的费米面和能带结构

图5：Tl0.58Rb0.42Fe1.72Se2的超导能隙的动量依赖关系

图6：KFe2As2的超导能隙大小的动量空间分布

图7：FeSe块材超导体的超导能隙动量依赖关系以及Γ点附近的双费米面结构

图8：单层FeSe薄膜在M点费米面上的能隙随动量的变化