Impurity-induced bound states in iron-based superconductors with s-wave cos(kx)cos(ky) pairing symmetry
利用自洽的Bogoliubov-de Gennes公式和非自洽的T矩阵方法,我们对铁基超导体中局域单一杂质诱导的带隙束缚态进行了全面的研究.我们专注于研究签名与非常规的符号改变的s波配对对称性。对于非磁性杂质,由于符号变化引起的非平凡Andreev束缚态的存在,我们发现仅在符号变化的s波配对态中存在两个关于零能量对称的带隙束缚,而在符号不变的s波配对态中不存在.对于磁性杂质,我们发现,由于局部时间反演对称性的崩溃,只存在束缚态解(轨道简并)携带的电子自旋极化之一周围的杂质。随着散射强度的增加,系统经历了从自旋非极化基态到自旋极化态的量子相变(能级交叉)。虽然磁性杂质的结果在符号改变和符号不变的s波超导态中定性相似,但在第一种情况下的束缚态更鲁棒,并且在强散射区域中杂质附近的SC带隙没有$π$相移。
2009-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppression of superconductivity by spin fluctuations in iron-based superconductors
本文研究了铁基超导体最小两带模型的Eliashberg理论中自旋涨落介导的超导不稳定性。虽然反铁磁自旋波动可以驱动超导性(SC)是公认的,我们发现,自旋波动必然包含一个贡献,以抑制SC,即使SC最终可以发生在较低的温度。这种自我约束效应源于自旋涨落机制的一般特征,即排斥配对相互作用,其导致配对间隙的相位挫折,从而抑制SC。
2020-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetic Impurity Induced Majorana Zero Mode in Iron-Based Superconductor
最近的实验报道了一些具有拓扑能带结构的铁基超导体中与铁磁杂质有关的令人困惑的零能模。在这里,我们表明,足够强的铁磁杂质和衬底之间的交换耦合可以触发量子相变,超过这一点,周围的杂质的拓扑表面超导序参量的相位获得一个符号的变化。在这种情况下,我们证明了Kramers简并对马约拉纳模式可以诱导在边界分离的两个符号变化制度和周围的杂质在拓扑表面超导态的陷阱。此外,我们表明,我们的理论可以解释有争议的观察和混乱的功能,从最近的实验中的一些铁基超导体的零能量模式。
2022-07-20 cond-mat.supr-con
Single Impurity Problem in Iron-Pnictide Superconductors
在五轨道模型下,通过求解Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,研究了铁磷族化合物超导体中的单杂质问题,使我们能够区分s $_{+-}$和s $_{++}$超导态.我们构造了一个适合于BdG分析的五轨道模型。该模型再现了均匀情况下无规相位近似的结果。利用该模型,我们研究了非磁性杂质周围的局域态密度,并讨论了束缚态峰结构,它可用于区分s $_{+-}$和s $_{++}$态.发现杂质势$I\sim 1.0$ eV的束缚态能量接近于零,而束缚态峰在幺正极限下则粘在带隙边缘.还发现了新的多峰结构,这是由于铁磷族化合物的多轨道性质。
2010-04-28 cond-mat.supr-con
Anomalous impurity effects in the iron-based superconductor KFe$_2$As$_2$
用KAs助熔剂法生长了高质量的K(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$单晶。而不是通过电子掺杂增加超导转变温度$T_{\rm c}$,我们发现,Co杂质迅速抑制$T_{\rm c}$下降到零,只有$x \approx$ 0.04。杂质对$T_{\rm c}$的这种有效抑制与在具有多个无结超导带隙的Ba $_{0.5}$ K $_{0.5}$ Fe $_2$ As $_2$中观察到的情况完全不同。零场热导率测量表明,尽管散射率急剧增加,但$3.4\%$ Co掺杂后,剩余线性项$κ_0/T$的变化很小。这些异常杂质效应的影响进行了讨论。
2014-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity effect as a probe for order parameter symmetry in iron-based superconductors
基于S。Raghu $et$ $al.$ [Phys. Rev. B { \bf 77},R220503(2008)]和自洽的Bogoliubov-de Gennes方程。两个间隙内的共振峰被发现在或附近的杂质站点的一个典型的$s_{x^2y^2}$对称性和强散射势。对于符号不变的s波和$d_{x^2-y^2}$波序参量,不存在这种间隙内共振峰。因此,我们提出一种具有强散射势的非磁性杂质可以用来探测铁基超导体中的对对称性。
2009-11-10 cond-mat.supr-con
Orbital fluctuation theory in iron-based superconductors: s-wave superconductivity, structure transition, and impurity-induced nematic order
铁基超导体的主要特征是(i)正交相转变伴随着剪切模量的显著软化,(ii)接近正交相的高Tc超导性,以及(iii)在四方相的超导转变。本文从轨道涨落理论出发,考虑e-ph相互作用和库仑相互作用,给出了它们的统一解释。发现小的e-ph耦合常数($λ~ 0.2$)足以产生大的轨道(=电荷四极$O_{xz/yz}$)涨落,从而产生无符号反转的s波超导($s_{++}$波态)。由于两个动量相反的轨道形成束缚态,导出的轨道涨落也导致了结构转变的不稳定性,这被称为“双轨道过程”。此外,当轨道涨落较强时,得到了具有$C_2$对称性的杂质诱导非定域轨道序。这种“杂质诱导的双晶态”解释了去孪晶样品中电阻率的面内各向异性。我们强调,只有当相对于$O_{xz}$和$O_{yz}$电荷四极子的轨道涨落最发散时,(i)-(iii)才是可再现的。这一事实保证了本模型哈密顿量和计算的可靠性。
2012-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity states in multiband s-wave superconductors: analysis of iron pnictides
我们研究了一个单一的,非磁性杂质在多频带,扩展的s波超导体允许费米表面上的间隙的各向异性的影响。我们推导了连续介质中格林函数的解析表达式,并分析了尖锐的杂质诱导共振态存在的条件。底层的能带结构对于多能带情况比对于单能带情况更相关,并且能带之间的失配通常使得在参数的物理范围内不太可能形成杂质态。我们证实了这些结论,通过数值求解杂质问题的紧束缚参数化的带相关的磷属元素化物超导体。
2012-11-02 cond-mat.supr-con
Doping-insensitive density-of-states suppression in polycrystalline iron-based superconductor SmO$_{1-x}$F$_{x}$FeAs
利用高分辨角积分光电子能谱研究了铁基超导体SmO_(1-x)F_xFeAs(x=0,0.12,0.15,0.2)的态密度随温度的变化。随着温度的降低,在所有样品中都观察到了态密度的抑制,揭示了两个特征能量标度(10 meV和80 meV)。然而,没有观察到明显的掺杂依赖性。我们认为10 meV的抑制是由于掺杂无关的正常态赝能隙,一旦进入超导态,赝能隙就变成了超导能隙,并警告说80 meV的抑制可能是多晶样品的人为现象。
2008-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity effect on Bogoliubov Fermi surfaces: Analysis based on iron-based superconductors
该研究基于四方 FeSe 的 d 轨道紧束缚模型,引入时间反演破缺配对势并以 Born 近似处理 d 轨道局域杂质,证明杂质可增强 BFS 上的单粒子谱权重。
2023-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge doping versus impurity scattering in chemically substituted iron-pnictides
为了揭示电荷掺杂和缺陷散射在替代改性的122铁pnictides的相对重要性,我们进行了系统的第一性原理研究在费米能级的选定频带。利用基于轨道的相干势近似(CPA),通过不同的替代方法,得到了无序效应。个别能带的显著能级位移表明,过渡金属取代引入移动载流子到系统中。然而,从这样的刚性带的情况下,以及由于杂质散射光谱展宽的重要偏差与带的字符。最后,$T$矩阵分析显示出与$s^{+-}$配对状态一致的带内散射大于带间散射。比较不同的取代揭示了沿过渡金属系列的成对断裂的增加。
2015-10-23 cond-mat.supr-con
Quasiparticle states around a nonmagnetic impurity in electron-doped iron-based superconductors with spin-density-wave order
研究了电子掺杂铁基自旋密度波(SDW)有序超导体中掺杂杂质周围的准粒子态随掺杂和杂质散射强度的变化。在未掺杂的样品中,在纯SDW状态存在的情况下,在杂质位置周围观察到两个杂质诱导的共振峰,并且随着正(负)散射势(SP)的强度增加,它们向更高(更低)的能量移动。对于SDW有序和超导有序共存的掺杂样品,其主要特征是存在尖锐的带隙内共振峰,其位置和强度取决于SP的强度和掺杂浓度。在所有的情况下,局域态密度表现出明显的$C_2$对称性。我们还注意到,在掺杂的情况下,杂质将系统分成两个具有不同磁序值的子晶格。在这里,我们使用的能带结构的双轨道模型,它考虑了不对称的As原子的上方和下方的Fe-Fe平面。该模型适用于研究铁磷族化合物的表面层性质,更适合于描述扫描隧道显微镜实验。
2011-02-11 cond-mat.supr-con
Impact of Iron-site defects on Superconductivity in LiFeAs
在传统的s波超导体中,只有磁性杂质表现出杂质束缚态,而对于s+-序参量,磁性和非磁性杂质都可以出现杂质束缚态。因此,超导体中的杂质束缚态可以提供对序参量的重要认识。在这里,我们提出了一个结合实验和理论研究的本地和工程铁网站缺陷的LiFeAs。详细比较隧道光谱测量杂质自旋涨落理论揭示了一个连续的演变,从可忽略不计的杂质束缚态的功能较弱的散射势,明显可检测的状态略强的散射势。这些中等强度势的所有束缚态都被钉扎在或接近较小间隙的间隙边缘,我们解释并归因于多轨道物理的现象。
2016-07-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Violation of Anderson's Theorem for Sign-Reversing s-Wave State of Iron-Pnictide Superconductors
在五轨道模型的基础上,研究了局域杂质对铁磷属化物带间散射的影响,发现d轨道自由度对带间杂质散射有促进作用。这一事实意味着由自旋涨落理论预测的完全带隙的反号s波态对杂质非常脆弱。在BCS理论中,只有1%的中等强度杂质诱导巨大的对断裂,导致大的能隙态和显著降低的Tc,与基于简单的无轨道模型的预测相反。本研究提供了一个严格的约束的配对对称性和铁的pnictides的电子状态。
2009-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-induced sub-gap bound gap states in alkali doped iron chalcogenide superconductors
杂质附近局域态密度的测量对于确定碱金属掺杂铁硫系超导体K_ xFe_{2-y} Se_2的超导能隙结构是有用的。在这里,我们研究的最近邻d波和次最近邻s波超导态中的杂质和磁性杂质的影响。对于排斥性和吸引性的杂质,它表明,子间隙束缚态只存在于d波超导体与这些束缚态的位置依赖于电子掺杂水平,而敏感。此外,对于这种无序库仑相互作用可以导致局部杂质诱导磁性的情况下,d波超导。对于磁性杂质,s波和d波超导态都支持子带隙束缚态。上述结果可以解释一个简单的分析模型,提供了一个半定量的理解作为杂质势和化学掺杂水平的函数的杂质束缚态能量的变化。
2013-08-18 cond-mat.supr-con
Reversed anisotropy of the in-plane resistivity in the antiferromagnetic phase of iron tellurides
本文系统地研究了含有过量Fe、Se替代Te和Cu替代Fe三种杂质原子的碲化铁晶体的各向异性面内电阻率。在磁结构有序相中发现了相当大的电阻率各向异性,而符号与在过渡金属掺杂的铁砷化物($ρ_a$ $<$ $ρ_b$)中观察到的相反($ρ_a$ $>$ $ρ_b$,其中$b$轴参数比$a$轴参数短)。另一方面,我们的研究结果表明,在碲化铁的电阻率各向异性的大小与杂质的量,这意味着电阻率各向异性起源于外来杂质的影响,如在砷化铁。这表明杂质对载流子的各向异性散射是铁基材料磁结构有序相的普遍现象。
2015-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust $s_{\pm}$-wave superconductivity against multi-impurity in iron-based superconductors
基于自洽的Bogoliubov-de Gennes方程,系统地研究了无序对电子掺杂铁磷属元素化合物的影响。具有相同散射势(SP)的多个杂质随机分布在正方形晶格中。研究了不同杂质浓度$δ_{imp}$、不同电子掺杂浓度$δ$的归一化序参量的概率分布。样本被发现是非常强大的对弱SP,在该序参量没有发生质的变化,即使在非常大的$δ_{imp}$。而强SP则能够方便地分解序参量。对于中等SP,杂质上和周围的序参量的变化强烈地依赖于$δ$,但是归一化序参量的分布函数具有类似的行为随着$δ_{imp}$增加。与超导序相比,磁序对多杂质效应更为敏感。在系统失去超导性之前,空间自旋密度波型已经被破坏。SC阶数对温度的依赖性与无杂质情况相似,高$δ_{imp}$显著抑制了临界温度。
2015-02-25 cond-mat.supr-con
Tunneling interstitial impurity in iron-chalcogenide based superconductors
利用扫描隧道显微镜(STM)研究了$\mathrm{FeTe_{0.5}Se_{0.5}}$超导体中Fe间隙杂质(IFI)及其最近邻位(nn)的带隙内零能束缚态(ZBS).通过引入一种新的杂质机制,即隧道杂质,并基于Bogoliubove-de Gennes(BDG)方程,我们研究了IFI和底层Fe平面的低能级。我们发现只要IFI和Fe面之间的隧穿参数足够小,并且Fe面深在SC态,ZBS的峰在磁场中不会移动或分裂。我们的结果与实验符合得很好。我们还预测了自旋密度波(SDW)或电荷密度波(CDW)的调制将抑制ZBS的强度。
2015-07-22 cond-mat.supr-con
Memory function approach to in-plane anisotropic resistivity in the antiferromagnetic phase of iron arsenide superconductors
通过对具有各向同性杂质的有序相的记忆函数方法,我们从理论上研究了砷化铁超导体条纹状反铁磁相的面内电阻率的各向异性。我们发现,当费米面的拓扑结构改变后,引入空穴的散射率的各向异性是独立的载流子密度。另一方面,Drude权重的各向异性随着狄拉克费米面的畸变而单调减小,最终导致电阻率各向异性的反转,这与实验结果一致。因此,各向异性的起源归因于杂质散射和各向异性电子态的相互作用。
2014-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppression of superconductivity by Neel-type magnetic fluctuations in the iron pnictides
最近的实验检测到尼尔型($(π,π)$)的磁性起伏在一些铁pnictides的动机,我们研究的影响竞争$(π,π)$和$(π,0)$自旋起伏对这些材料的超导电性。我们发现,反直觉,即使是短距离,弱尼尔波动强烈抑制的$s^{+-}$状态,与所产生的主要影响从排斥贡献的$s^{+-}$配对相互作用,补充低频非弹性散射。进一步增加Neel波动的强度导致低$T_{c}$ d波状态,可能存在中间$s+id$相。结果表明,一系列空穴掺杂的磷属元素化合物不存在超导电性是由于短程Neel涨落和成对破坏杂质散射的共同作用,同时,如果减少剩余的$(π,π)$涨落,最佳掺杂的磷属元素化合物的$T_{c}$可以进一步增加.
2013-02-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the rate of Tc suppression by the interband impurity scattering in MgB2
我们计算了MgB_2的超导转变温度Tc的变化所造成的带间杂质散射使用Eliashberg理论的两带模型的这种化合物。与基于BCS处理的两带模型的预测相比,获得了慢得多的Tc抑制速率,该模型忽略了与电子-声子相互作用相关的重正化和阻尼。因此,从实验中推导出的带间杂质散射率MgB 2使用的公式,从BCS方法的两个带模型的结果被低估。我们推广BCS处理的两带模型,包括电子-声子相互作用的重整化效应,并找到一个很好的协议与全强耦合计算。
2004-12-02 cond-mat.supr-con
Consistent picture for the electronic structure around a vortex core in iron-based superconductors
本文基于双轨道模型,考虑杂质的存在,从理论上研究了铁磷族元素化物超导材料涡旋核的电子结构。当杂质靠近涡核时,涡被钉扎。束缚态出现在非钉扎涡旋中,并被杂质消除。我们的结果与最近的实验结果吻合得很好,并提出了一致的解释不同材料的实验所揭示的不同的电子结构的涡核。
2011-05-10 cond-mat.supr-con
Evolution of quasiparticle states with and without a Zn-impurity in doped 122 iron pnictides
基于最小双轨道模型[Tai { \it et al.},欧罗巴Lett. \textbf{103},67001(2013)],其捕获了铁磷属元素化物BaFe $_{2}$ As $_{2}$的正则电子-空穴掺杂相图,我们使用具有和不具有单个杂质的Bogoliubov-de Gennes方程研究了准粒子状态的演化作为掺杂的函数。分析均匀掺杂样品的态密度,我们能够确定在最佳空穴或电子掺杂系统中观察到的两个超导能隙的起源。局域态密度(LDOS),然后检查附近的一个单一的杂质样品中没有反铁磁序。我们的结果在单个杂质附近的定性特征与基于五轨道模型的工作一致[K。Toshikaze { \it等人},日本物理学会\textbf{79},083704(2010)]。这进一步支持了我们的双轨道模型在处理单杂质LDOS问题中的有效性。最后,我们研究了在单一或强散射极限下,掺杂在单个杂质附近的LDOS的演化,例如Zn取代Fe。在我们的LDOS中所显示的铟镓共振峰的位置可以间接地反映费米表面拓扑结构的演变,根据相图。我们的预测的ingap状态和附近的强散射单个杂质的LDOS的演变可以通过实验探测本地准粒子谱验证。
2014-05-30 cond-mat.supr-con
Scattering by impurity-induced order parameter ``holes'' in d-wave superconductors
d波超导体中的非磁性杂质对序参量产生强的局域抑制。我们调查的scatterigng关闭这样的supplies在散装样品中的可观察到的效果,通过治疗的序参量“孔”作为一个点状的非对角散射处理内的自洽的t-矩阵近似。强散射势导致d波“杂质带”中的有限能量光谱特征,其可观察到的效应包括增强的低温微波功率吸收和比以前在简单的“脏”d波模型中发现的更强的伦敦穿透深度对无序的敏感性。
1998-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kondo-like mass enhancement of Dirac fermion in iron pnictides Ba(Fe$_{1-x}$Mn$_x$As)$_2$
研究了Mn作为磁性杂质取代Fe对Ba(Fe $_{1-x}$ Mn $_x$ As)$_2$中狄拉克锥的影响。磁电阻和霍尔电阻率的研究清楚地表明,回旋有效质量($m^{\ast}$)的狄拉克锥是有害的增强在低温下的杂质,虽然其演变作为一个函数的载流子数在较高的温度下以传统的方式进行。提出了由磁性杂质散射引起的类近藤带重正化解释这一现象,并讨论了狄拉克费米子的反常质量增强。
2014-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant states and order-parameter suppression near point-like impurities in d-wave superconductors
我们研究了序参量抑制在低能峰发展中的作用(即,共振)在D波超导体中的非磁性杂质附近的隧穿态密度中。在没有序参量抑制的情况下,零能量共振仅出现在幺正(即,强杂质)限度。然而,抑制使共振出现,即使当杂质弱得多。为了模拟这种情况,我们作出的物理假设,即每当一个电子的库珀对遇到杂质,序参量减少,一个假设,保留了精确的可解性的问题。通过这种方式,我们确定了序参量的抑制使杂质的有效强度趋向幺正极限。我们确定的序参量减少变分,并表明,主要的能量尺度之间的比率-带宽和超导能隙-强烈影响这种减少,因此,共振的位置和宽度。
1999-03-16 cond-mat.supr-con
Suppression of Superconductivity in Single Crystals of UPt_3 by Pd Substitution
在高质量的U(Pt_{1-x} Pd_x)_3(0 <= x <= 0.002)单晶中测量了替代效应对超导电性的抑制。当超导转变温度T_c随剩余电阻率r_0线性变化时,与杂质势散射导致的对断裂相一致,Pd替代对T_c随剩余电阻率r_0的抑制率比其它杂质替代或增加缺陷密度大得多。这种效应与非弹性散射系数的增加有关,并且可能与Pd引起的磁波动谱的变化有关。
1999-03-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-induced quasiparticle interference in the parent compounds of iron-pnictide superconductors
基于唯象双轨道四带模型和T矩阵方法,研究了铁磷族化合物超导体母体化合物中杂质诱导的准粒子干涉效应。我们发现,QPI是敏感的值的磁序,这可能会有所不同,从一个化合物到另一个。对于较小的磁序值,由QPI引起的局域态密度(LDOS)的振荡模式表现出二维特征,与在1111化合物中观察到的驻波态一致。当磁序值较大时,LDOS空间调制的主要特征是一维条纹结构的存在,这与122系统母体化合物的一维条纹结构一致。在这两种情况下,系统都表现出$C_2$对称性,只有在较大磁序的情况下,才存在带隙束缚态。给出了相应的$q$ -空间中的QPI。LDOS在非零能量下的调制模式归因于底层能带结构和费米面之间的相互作用。
2011-09-27 cond-mat.supr-con
Impurity effects on spin dynamics in magnetic and superconducting iron pnictides and chalcogenides
本文综述了铁基超导体及其母体化合物中磁性和非磁性杂质对自旋动力学的影响。最近的中子光谱测量自旋激发的背景下,化学取代,空位和无序的抑制或稳定的超导性和自旋密度波相位的影响进行了审查。我们还提出了新的结果,在BaFe2As2单晶掺杂Mn的本地时刻的磁波动的结构,并讨论它们与以前报道的棋盘格磁激发(π,π)分支。
2016-12-21 cond-mat.supr-con
Suppression of backward scattering of Dirac fermions in iron pnictides Ba(Fe$_{1-x}$Ru$_x$As)$_2$
本文报道了Ba(Fe $_{1-x}$ Ru $_x$ As)$_2$单晶中Fe被Ru取代时狄拉克锥的电子输运。抛物带的电子输运被抑制散射由于晶格畸变和杂质效应的Ru,而狄拉克锥的狄拉克锥的固有特性没有显着减少。从磁阻和霍尔系数测量中清楚地表明,平均迁移率的倒数与回旋有效质量成正比,发展为狄拉克锥的载流子数(n)的平方根。这是狄拉克锥线性色散关系的独特性质。Ru的狄拉克锥上的散射进行了讨论的估计平均自由程使用实验参数。
2012-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppression of $T_c$ by Zn impurity in the electron-type LaFe$_{0.925-y}$Co$_{0.075}$Zn$_y$AsO system
本文系统地研究了非磁性Zn杂质对电子型磷属元素超导体LaFe $_{0.925-y}$ Co $_{0.075}$ Zn $_y$ AsO超导电性的影响。最佳掺杂的LaFe $_{0.925}$ Co $_{0.075}$ AsO在$T_c^{mid}$ = 13.2 K时表现出超导电性,其中$T_c^{mid}$被定义为电阻转变的中点。在Zn杂质的存在下,超导转变温度,$T_c^{mid}$,被严重抑制。这一结果与理论预测的$s_{\pm}$对体系中非磁性杂质的影响一致,但与前人报道的Zn杂质对F掺杂体系的影响形成鲜明对比.讨论了Zn杂质对不同体系超导电性影响不同的可能解释。
2010-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Impurity Substitution in Bismuth and Thallium Cuprates: Suppression of T_c and Estimation of Pseudogap
本文研究了在双层铜酸铋和铜酸铊中,用Co杂质取代Cu位,对T_c的抑制。利用Abrikosov和Gorkov提出的幺正对破缺理论,通过将数据点拟合到对弱耦合d波超导体有效的唯象关系,分析了不同掺杂Bi 2212和Tl 2212的T_c抑制数据。在每个掺杂的赝能隙幅度的值,从而估计内的“费米能级的态密度抑制”的图片。从我们的估计赝隙幅度观察到有一个对应的相关的特征温度T^ \star获得的热电功率测量。通过计算磁化率,研究了赝能隙对态密度的影响。磁化率的这种峰值特征表明了一种不寻常的金属状态,可以通过系统的其他测量进一步探索。
1999-12-02 cond-mat.supr-con
Suppression of spin-exciton state in hole overdoped iron-based superconductors
铁基超导体中库珀对的形成机制一直是一个有争议的话题。主要的问题是自旋或轨道涨落是否对配对机制负责。为了解决这个问题,一个关键的线索,可以通过检查出现在超导相的磁中子散射信号的显着增强。对于自旋涨落模型,这种增强被称为自旋共振,在自旋涨落模型中,它们的能量被限制在超导能隙值(2Ds)的两倍以下,而在诸如轨道涨落模型的其他模型中,更大的能量是可能的。本文报道了用中子非弹性散射研究Ba_(1-x)K_xFe_2As_2(0.5<x<0.84)低能磁激发谱的掺杂依赖性。我们发现,自旋共振的行为显着变化,从最佳的过掺杂区。在最佳掺杂区,在低于2Ds处观察到明显的强共振峰,而在过掺杂区则没有。相反,存在从低于2Ds的能量到更高能量的光谱权重的转移,对于x = 0.84在3Ds的值处达到峰值。这些结果表明磁性对过掺杂区域中库珀对形成的影响减小。
2016-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity states and cooperative magnetic order in Fe-based superconductors
基于密度泛函理论(DFT)得到的能带结构和杂质势,我们在一个实际的五带模型下研究了LiFeAs超导态中的杂质束缚态和杂质诱导有序.在最近的实验中,我们发现,Co杂质太弱,产生子带隙束缚态,而更强的杂质,如铜。我们还获得了磁性杂质,如锰的束缚态谱,并显示如何自旋分辨隧道效应可能会确定铁pnictides,使用杂质束缚态作为探针的基态配对对称性的先决条件的各种缺陷位点的性质。最后,我们展示了杂质钉轨道和磁序,提供了一个解释越来越多的实验证据不寻常的磁性相掺杂铁pnictides。
2013-10-09 cond-mat.supr-con
Effect of Order-Parameter Suppression on Scattering by Isolated Impurities in Asymmetric Bands
本文讨论了非对称带d波超导体中的单杂质问题。杂质附近的局域序参量抑制的作用是使准粒子共振移动。与以前的工作相反[A]。Shnirman等人,物理评论B 60,7517(1999)],我们发现,移动的方向并不普遍朝向强散射极限。
1999-12-09 cond-mat.supr-con
Superfluid density of the $\pm$s-wave state for the iron-based superconductors
研究了铁基超导体最小两带模型的$\pm$ s波态的超流密度及其随杂质浓度的演化。我们表明,强耦合极限的杂质散射诱导的自能的一般形式$Im Σ_{imp} (ω) \approx i γ+ i βω$超过一个临界杂质浓度$Γ_{imp} > Γ_{crit}$。这种形式的$Im Σ_{imp} (ω)$导致超流密度$[ρ_{s}(T) - ρ_{s}(0)] \approx - γT^2 -βT^3$的温度依赖性。结合较低杂质浓度$Γ_{imp} < Γ_{crit}$的$ρ_{s}(T)$的全隙行为,$\pm$ s波状态产生$Δλ(T)$的连续演化:随着杂质浓度的增加,指数平坦的$\to T^3 \to T^2$与Fe磷属元素化物超导体如$M$-1111的测量一致($M$ =La,Nd,Sm,Pr)和Ba-122,除LaFePO外,最近的实验表明其在低温下显示出$Δλ(T) \propto T^{1.2}$。我们的研究结果还表明,态密度(DOS)测量的热力学性质和DOS测量的输运性质一般可以是不同的。
2009-05-05 cond-mat.supr-con
Magnetically-Driven Suppression of Nematic Order in an Iron-Based Superconductor
铁基材料的超导理论需要理解正常态的相图。在这些化合物中,当条纹自旋密度波(SDW)有序被掺杂、压力或原子无序抑制时,超导电性出现。这种磁序经常被磁序所取代,磁序的起源尚未解决。一种情况是,铁3d电子的轨道有序化驱动了SDW有序化。另一个原因是磁相互作用产生了一个自旋-自旋相位,然后诱导出轨道有序。在这篇文章中,我们报告了一个额外的四重对称相在Ba_(1-x)Na_xFe_2As_2中的中子粉末衍射的观察接近SDW阶的抑制,这是一致的预测的磁驱动模型的三阶。
2015-02-17 cond-mat.supr-con
Nanoscale Impurity Structures on the Surface of $d_{x^2-y^2}$-wave Superconductors
研究了纳米级杂质结构对$d_{x^2-y^2}$波超导体局域电子结构的影响。我们发现,之间的相互作用的超导能隙的动量依赖性,纳米结构的几何形状和它的取向引起了一系列有趣的量子效应。其中包括在超导体的态密度中出现零偏压电导峰,以及某些纳米结构的杂质态的抑制。后一种效应可以用来屏蔽超导态中的杂质共振。
2005-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Dynamics near the Superconductor-to-Insulator Transition in Impurity-Doped YBa2Cu4O8
利用Cu核四极共振(NQR)自旋回波技术研究了欠掺杂高Tc超导体YBa_2(Cu_(1-x)Mx)_4 O_8(M=Ni,Zn)在杂质诱导的超导体-绝缘体转变附近的低频自旋动力学.我们观察到显着的抑制正常状态的赝自旋隙和铜NQR谱强度的损失在低温附近的临界杂质浓度。
2001-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppression of Tc in the (Y0.9Ca0.1)Ba2Cu4-xFexO8 system
本文研究了(Y_(0.9)Ca_(0.1))Ba_2Cu_(4-x)Fe_xO_8体系中Fe的替代对超导性能和结构性能的影响。对(Y 0. 9 Ca 0. 1)Ba 2Cu 4-xFexO 8晶体结构的Rietveld拟合和穆斯堡尔谱结果表明,在低铁浓度下,铁原子以五配位占据(Cu-O)2双链的Cu(1)位.此外,在高Fe浓度下,Fe原子占据了(Y_(0.9)Ca_(0.1))Ba_2Cu_(4-x)Fe_xO_8中Cu-O单链的Cu(1)位和结构缺陷的Cu(2)位。同时,与YBa 2Cu 3-xFexO 7-y系统相比,随着铁浓度的增加,该材料的Tc下降速度更快。根据提出的YBa_2Cu_4O_8在压力下的电荷转移模型,Cu(1)-O(4)键长的减少与Cu(2)-O(4)键长的增加平行,可能影响导致Tc被抑制的电荷转移机制。
2001-10-18 cond-mat.supr-con
Universal pair-breaking in transition metal-substituted iron-pnictide superconductors
实验输运散射率确定了广泛的最佳掺杂的过渡金属取代的FeAs基化合物与ThCr 2Si 2(122)晶体结构。几个Ba-,Sr-,和Ca-基122系统的最大转变温度Tc遵循普遍的抑制率,增加散射率指示一个共同的对断裂机制。通过提取标准的对破缺参数,我们将所有过渡金属取代的122体系的最大Tc限制在\sim 26 K,这与实验观察结果一致,并将超导相抑制的临界散射率设定为1.5 × 10^14 s^-1。所观察到的临界散射率比预期的符号变化的序参量弱得多,提供了重要的约束性质的超导能隙在122家庭的铁基超导体。
2012-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of transition-metal substitution in iron-based superconductors
通过将铁基超导体中的过渡金属离子视为随机分布的杂质,从理论上研究了目前存在争议的铁基超导体中过渡金属离子替代效应问题。来自TM元素的额外电子局限于杂质位置。同时,化学势在取代时发生变化。绘制了相图,TM元素似乎可以作为有效的掺杂剂。计算了局域态密度(LDOS),随着杂质浓度的增加,底部变成V形。在费米能级$ρ(ω=0)$处的LDOS是有限的,并且在最佳掺杂水平处达到最小值。我们的结果与扫描隧道显微镜的实验结果符合得很好。
2012-02-24 cond-mat.supr-con
Specifics of impurity effects in ferropnictide superconductors
本文讨论了杂质和无序对铁磷族化合物超导体准粒子谱的影响。本文讨论了在超导能隙中由于杂质而产生定域能级的可能性,以及由此引起的能带结构和超导序参量的变化。追踪了杂质掺杂时超导态的演化。
2011-05-18 cond-mat.supr-con
Effect of hybridization on structural and magnetic properties of iron-based superconductors
我们表明,铁3d和砷4p轨道之间的强杂化,在新发现的铁基高温$_{c}$超导体,导致某些实验观察,目前还没有很好地理解的解释。晶格畸变的存在,在未掺杂的系统中的Fe的磁矩的小,和掺杂氟后的晶格畸变和磁序的抑制,都示出从这种杂交。
2008-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximity effect in superconductor/antiferromagnet hybrids: Neel triplets and impurity suppression of superconductivity
针对S/AF界面超导抑制机制的理论分歧,本文提出统一准经典邻近效应理论,将Neel三重态与杂质散射抑制两种图像纳入同一框架。
2023-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Robust Zero Energy Bound States Localized at Magnetic Impurities in Iron-based Superconductors
研究了自旋轨道耦合对非常规(符号改变)和常规(符号不变)$s$波配对对称性多带超导体中磁性杂质带隙束缚态的影响,这可能与铁基超导体有关.在没有自旋-轨道耦合的情况下,对于自旋单态超导体,已知这种束缚态在杂质散射强度的临界值处穿过零能量并获得有限的自旋极化。此外,简并的,自旋极化的,零能量的束缚态是不稳定的应用塞曼场以及偏离临界的杂质散射强度。使用T矩阵的形式主义以及分析参数,我们表明,在存在的自旋轨道耦合,零能量束缚态定位在非常规的,符号改变,$s$波超导体的磁性杂质获得令人惊讶的鲁棒性应用塞曼场和杂质散射强度的变化,这是在传统的,符号不变,$s$波超导体中不存在的效果。考虑到铁基多带超导体可能具有大量的自旋-轨道耦合,如在最近的实验中看到的,我们的结果可能提供一个可能的解释,令人惊讶的鲁棒的零偏压扫描隧道显微镜峰定位在铁基超导体中的磁性杂质提供的序参量对称性是符号变化的$s_{+-}$波。
2017-04-20 cond-mat.supr-con
Inhomogeneous order-parameter suppression in disordered d-wave superconductors
本文报道了二维d波BCS超导体中无序效应的数值研究。我们比较精确的数值解的Bogoliubov-deGennes(BdG)方程的状态密度$ρ(E)$与标准的T-矩阵近似。在BdG方程的自洽解中,杂质位置附近的序参量的局部抑制导致非普适$α$在与单个杂质共振能量$Ω_0$相当的能量尺度上的表观幂律行为$ρ(E) \sim |E|^α$。我们发现,新的效果产生的静态空间之间的相关性的序参量和杂质分布。
2000-07-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Observation of charge accumulation and onsite Coulomb repulsion at transition metal impurities in the iron pnictides
本文报道了单晶Ca(Fe,Co)_2As_2和Ba(Fe,TM)_2As_2(TM=Ni或Cu)的价带光电子能谱和俄歇能谱的联合研究。价带光电子能谱数据直接表明,随着原子序数的增加,TM态向更高的结合能方向移动,对费米能级附近态的贡献越来越小。此外,对于Ni和Cu观察到的LVV俄歇衰变的3d8终态明确地揭示了这些杂质处的电荷积累。我们还表明,现场库仑相互作用的杂质强烈增加时,从钴镍铜。我们的结果量化了杂质势,并暗示超导态对杂质散射是稳健的。
2012-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Comment on "Nonmagnetic Impurity Resonances as a Signature of Sign-Reversal Pairing in Fe-As-Based Superconductors"
在最近的一封信[PRL 103,186402(2009)]中,Fe-As基超导体的能量能带结构用紧束缚模型拟合,该模型具有每个晶胞两个Fe离子和每个Fe离子两个简并xz和yz轨道。作者声称,所提出的模型,这显着不同于其他作者以前所使用的相同的两个轨道在相同的化合物中的模型,具有所需的对称性来描述铁磷属元素化物超导体中的Fe-As平面。在这篇评论中,我们认为情况并非如此。
2010-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The superconductivity mechanism in Nd-1111 iron-based superconductor doped by calcium
本文研究了NdFeAsO_(0.8)F_(0.2)铁基超导体中杂质对超导行为的影响。电阻率测量表明,随着钙杂质含量的增加(x<0.05),超导电性受到抑制。此外,Tc随着剩余电阻率的增加而降低。这种行为定性描述的Abrikosov-Gorkov理论,并证实这些杂质作为散射中心。对于我们的样品,钙和传导电子自旋之间的交换常数估计为Jexc= |8| meV。此外,我们还绘制了不同钙掺杂的样品的相图,发现随着钙杂质含量的增加和自旋密度波(TSDW)温度的降低,Fe离子在较低温度下呈反铁磁条纹排列,超导转变温度(TC)也随之降低。根据我们的结果并与文中所解释的现有理论一致,由于S++态对杂质掺杂的样品没有影响,并且归因于自旋涨落机制的S+-态对低量钙产生超导抑制。因此,它证实了在我们合成的样品中,自旋涨落作为主导配对机制的作用。
2019-08-02 cond-mat.supr-con
Orbital Fluctuation Mediated Superconductivity in Iron Pnictides: Analysis of Five Orbital Hubbard-Holstein Model
在铁磷族化合物中,我们发现由于铁离子振荡引起的适度的电子-声子相互作用可以引起临界d轨道涨落,而不被库仑相互作用所禁止。这些波动引起了强烈的配对相互作用的s波超导(SC)状态没有符号反转($s_{++}$波状态),这是一致的实验观察到的超导性对杂质的鲁棒性。当库仑相互作用引起的磁涨落也很强时,随着杂质浓度的增加,SC态表现出从符号反转的s波态($s_\pm$波态)到$s_{++}$波态的平滑过渡。
2010-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity effect and suppression to superconductivity in Na(Fe$_{0.97-x}$Co$_{0.03}$T$_x$)As (T=Cu, Mn)
本文报道了Na(Fe $_{0.97-x}$ Co $_{0.03}$ T $_x$)As(T=Cu,Mn)单晶的成功生长和杂质散射效应。测量了不同浓度的Cu和Mn在高磁场下的直流磁化强度与温度的关系。Curie-Weiss定律的详细分析表明,Cu的掺杂削弱了平均磁矩,而Mn的掺杂使局域磁矩大大增强,表明前者可能是非磁性或很弱的磁性杂质,而后者则产生磁性杂质。然而,在低掺杂区,Cu和Mn的掺杂均会以相同的速率提高剩余电阻率和抑制超导电性,这与S $^{\pm}$模型的预测一致.对于Cu掺杂的系统,超导性被完全抑制在剩余电阻率$ρ_0$ = 0.87 m $Ω$ cm,在该位置观察到强烈的局域化效应。然而,在Mn掺杂的情况下,对\emph{T} $_{c}$的抑制行为从快的速度变为慢的速度,并且甚至直到2.86 m $Ω$ cm的残余电阻率保持稳定。显然,磁性Mn杂质甚至不像非磁性或非常弱的磁性Cu杂质那样对高掺杂区域中的超导性有害。
2013-08-06 cond-mat.supr-con
Extinction of impurity resonances in large-gap regions of inhomogeneous d-wave superconductors
在超导状态下,通过扫描隧道光谱学观察到的杂质共振已被用来推断潜在的纯态的性质。在这里,我们研究了一个长期存在的难题与这些测量,这些共振的明显消光的非均匀BSCCO超导体的大间隙区域中的Ni和Zn杂质。我们计算了杂质位附近的序参量和跳跃抑制效应,发现这两种效应足以解释Ni的共振态丢失现象。有几种可能的情况下的Zn共振,我们依次讨论灭绝;此外,我们提出的测量,可以区分它们。
2008-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$T_c$ suppression in co-doped striped cuprates
我们提出了一个模型,解释了减少$T_c$由于平面杂质共掺杂铜氧化物的条纹钉扎。关于受条带钉扎影响的载流子的平面分数的几何参数导致作为杂质浓度$z$的函数的线性$T_c$抑制。超导消失的临界值$z_c$示出的规模像$T_c^2$在欠掺杂制度,并成为普遍的最佳和过掺杂制度。我们的理论与实验数据吻合得很好,在单层和双层铜酸盐共掺杂Zn,Li,Co等。
2000-12-06 cond-mat.supr-con