NMR measurements of intrinsic spin susceptibility in LaFeAsO(0.9)F(0.1)
T. Imai, K. Ahilan, F. L. Ning, M. A. McGuire, A. S. Sefat, R. Jin, B. C. Sales, D. Mandrus
备注:
Invited paper to the Proceedings of the International Symposium on Iron-oxypnictide Superconductors (June 28-29, 2008, Tokyo). J. Phys. Soc. Jpn. Suppl. (in press)
发表信息:
J. Phys. Soc. Jpn. 77 (2008) Supplement C pp.47-53
We will probe the intrinsic behavior of spin susceptibility chi_(spin) in the LaFeAsO(1-x)F(x) superconductor (x ~ 0.1, Tc ~ 27K) using 19-F and 75-As NMR techniques. Our new results firmly establish the pseudo-gap behavior with Delta_(PG)/kB ~ 140K. The estimated magnitude of chi_(spin) at 290K, ~1.8x10^(-4) [emu/mol-Fe], is approximately twice larger than that in high Tc cuprates. We also show that chi_(spin) levels off below ~50K down to Tc.
Doping dependence of Normal-state Property in the Iron-based Oxypnictide Superconductors LaFeAsO1-y probed by 57Fe-NMR and 75As-NMR/NQR
本文报道了贫氧铁基氧氮族化合物超导体LaFeAsO_{1-y} $. A microscopic phase separation between superconducting domains and magnetic domains is shown to take place in the underdoped sample, indicating a local inhomogeneity in association with the density distribution of oxygen deficiencies. As a result, 1/T_1T in the normal state of the superconducting domain decreases significantly upon cooling at both the Fe and As sites regardless of the electron-doping level in LaFeAsO_{1-y}. On the basis of this result, we claim that $ 1/T_1 T $ is not always enhanced by antiferromagnetic fluctuations close to an antiferromagn…
A unified phase diagram of F-doped LaFeAsO by means of NMR and NQR parameters
我们目前$^{75}$作为核磁共振和四极共振结果(NMR,NQR)的一组新的LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$多晶样品。改进的合成条件导致更均匀的样品,更好地控制氟含量。结构$\equiv$的磁,超导转变温度已被确定的NMR自旋晶格弛豫率和交流磁化率测量。如此确定的相图偏离公布的一个,特别是低F掺杂浓度。然而,如果从NQR谱确定掺杂水平,则两个相图可以被调和。磁性和超导性的本体共存和纳米级分离成低掺杂样和高掺杂样区域的情况下,已被证实。在磁性和超导性的边界处对欠掺杂样品的附加频率依赖的强度、自旋-自旋和自旋-晶格弛豫率测量表明,正交性和磁性起源于低掺杂区,超导性首先在高掺杂区发展。
Mapping out the spin fluctuations in Co-doped LaFeAsO single crystals by NMR
用核磁共振(NMR)方法测定了LaFe $_{1-x}$ Co $_x$ AsO单晶的相图。直到$x=0.03$的标称掺杂,其遵循F掺杂多晶体的相图。在$x=0.03$以上,F掺杂的样品变得超导,而对于Co掺杂,可以观察到高达$x=0.042$的结构和磁性转变,并且超导性仅在更高的掺杂水平和降低的转变温度下发生。对于高达$x=0.056$的掺杂,我们找到了短程磁序的证据。通过弛豫率测量,我们绘制出揭示向列性和磁性相互作用的磁涨落。在有序度以上,LaFe $_{1-x}$ Co $_x$ AsO中的自旋涨落与Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$中的自旋涨落相同,表明LaFeAsO中的向列性也是自旋密度波动的结果.
Evidence for Unconventional Superconductivity in Arsenic-Free Iron-Based Superconductor FeSe : A ^77Se-NMR Study
本文报道了具有与LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$超导体相似的晶体结构的$α$的核磁共振(NMR)结果.核自旋晶格弛豫速率$1/T_1$在超导转变温度$T_c$以下表现出$T^3$行为,没有相干峰。在高于$T_c$的宽温度范围内,可以看到指示费米液态的$T_1T=$恒定行为。$α$ -FeSe的超导电性与LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$及相关材料一样,也是一种非常规的超导电性. FeAs层对非常规超导性的发生不是必需的。
Novel Superconducting Characteristics and Unusual Normal-State Properties in Iron-based Pnictide Superconductors: 57Fe-NMR and 75As-NQR/NMR studies in REFeAsO_1-y (RE=La,Pr,Nd) and Ba0.6K0.4Fe2As2
利用$^{57}$ Fe-NMR和$^{75}$ As-NQR/NMR研究了铁基磷属元素化物超导体REFeAsO $_{1-y}$(RE=La,Pr,Nd)和Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$($T_{c}=$ 38 K)的新颖超导特性和异常正常态性质.在$_{0.7}$的超导态($T_{c}=$ 28 K),$^{57}$的Fe-Knight位移的自旋分量在低温下几乎为零,这为自旋-单重态Cooper配对形成超导态提供了有力的证据. LaFeAsO $_{0.7}$和Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$中的核自旋-晶格弛豫速率$(1/T_{1})$表现出类似$T^{3}$的依赖性,在$T_{c}$以下没有相干峰,表明在这些Fe基磷属元素化合物中通常实现非常规的超导态。所有这些事件$T_c$以下一直认为在扩展的s $_{\pm}$波配对与费米面之间的顺序参数的符号反转。在正常状态下,$1/T_1T$显着减少后冷却的Fe和As位的LaFeAsO $_{0.7}$。相反,在Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$中,它在冷却时逐渐增加。尽管这些化合物的超导性质之间的相似性,观察到一个关键的差异,在其正常状态下的属性取决于电子或空穴是否掺杂到FeAs层。这些结果可能为铁基…
Local antiferromagnetic correlations in the iron pnictide superconductors LaFeAsO{1-x}F{x} and Ca(Fe,Co)2As2 as seen via normal-state susceptibility
本文研究了LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$和Ca(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$中磁性和超导电性的相互作用。虽然反铁磁自旋密度波的形成被抑制和超导性的发展,所有的样品显示出掺杂独立的正常状态下的磁化率的加热后,出现了铁磷属元素的一般功能的强烈增加。这些数据提供了证据,强大的本地反铁磁相关坚持即使在超导制度的相图。
通过X射线衍射、电阻率、磁化率和热容的测量,研究了LaFe $_{1-x}$ Ni $_{x}$ AsO($0\leq x \leq0.1$)中Ni的替代效应。镍掺杂大大抑制了与自旋密度波有序在母体化合物的电阻率异常。超导电性出现在$0.03\leq x \leq0.06$的一个狭窄区域,在$x$ =0.04时,最大$T_c$为6.5 K,在此区域,磁化率增强。在零温度下的上临界场估计超过泡利顺磁极限。与LaFeAsO $_{1-x}$ F $_{x}$系统相比,$T_c$大大降低。
轨道有序最近成为铁基超导体中的另一个重要状态,它对超导性的作用以及它与磁有序和斜方晶格畸变的联系引起了激烈的争论。为了寻找这种所谓的氧磷族化合物中的超导相的特征,我们重新审视了磷族化合物超导体LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$的正常态性质,重点是电阻率,能斯特效应,热膨胀和$^{75}$ As NMR数据。在欠掺杂水平$x=0.05$的输运性质在与未掺杂LaFeAsO形成长程有序的温度相同的温度下,即在约160 K下,表现出明显的异常。此外,$^{75}$ As-NMR自旋-晶格弛豫速率$1/(T_1T)$揭示了自旋波动的逐渐减慢。然而,长程磁序和可检测的正交晶格畸变是不存在的。因此,我们从数据中得出结论,短程轨道有序或它的缓慢波动形式在160 K附近开始。值得注意的是,在运输中的所有异常和缓慢的自旋波动的迹象消失接近最佳掺杂$x=0.1$,这表明在LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$的超导相实际上竞争。
No anomalous spin fluctuation in optimally doped and overdoped iron-based oxypnictide superconductors LaFeAsO$_{1-x}$F$_x$ probed by muon spin relaxation
在最佳掺杂和过掺杂超导体LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$中进行了零场和纵向场μ子自旋弛豫测量,以研究在较宽的温度和纵向场范围内的磁涨落.在μ子的时间窗(10 $^{-5}\sim$ 10 $^{-9}$ s)内,我们没有观察到磁涨落随温度变化的迹象.考虑到目前的结果和其他结果,即,通过中子散射观察到的自旋涨落、核磁共振和光电子能谱观察到的类赝能隙行为,表明不仅自旋涨落,而且费米表面具有几种不同轨道贡献的多带特征可能在LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$的超导配对机制中发挥重要作用。
Structural and electronic properties of LaFeAsO$_{0.85}$F$_{0.15}$ superconductor modified under neutron irradiation
用X射线衍射和$^{75}$ As NMR研究了中子辐照引起的原子无序对轻过掺杂LaFeAsO $_{0.85}$ F $_{0.15}$($T_c=21K$)晶体结构和$E_F$附近电子态的影响.在$T=50^{\circ}C$上用“中等”注量的$Φ=(0;0.5;1.6)\cdot10^{19}cm^{-2}$中子辐照多晶样品导致超导性的抑制。结果表明,中子辐照产生的四方晶系晶格的各向异性膨胀几乎是由于Fe-As距离的增加。的FeAs层的2D字符的部分损失是伴随着抑制的自旋磁化率的温度依赖性的间隙状功能。在最无序的状态下,$^{75}$ As的自旋-晶格弛豫速率遵循柯林加定律$^{75}T_1^{-1} \sim T$,热行为对于传导电子的各向同性运动是典型的。
Magnetic Field Dependence of the Spin Susceptibility on Conventional s-wave Superconductor LaRu$_4$P$_{12}$ Revealed by $^{31}$P-NMR and $^{139}$La-NMR
Quasiparticle spin susceptibility in heavy-fermion superconductors : An NMR study compared with specific heat results
在Kramers双重态晶体电场(CEF)费米液体模型的基础上,根据电子比热($γ_{el}$)、核磁共振奈特位移($K$)和核磁共振弛豫速率($1/T_1$)的实验结果,讨论了各种重费米子(HF)超导体的准粒子自旋磁化率($χ^{qp}$). $χ^{qp}_γ$由增强索末菲系数$γ_{el}$和$χ^{qp}_{T_1}$通过$χ^{qp}_{T_1}=(N_Aμ_B/A_{hf})K^{qp}_{T_1}$关系式由准粒子柯林加关系式$T_1T(K^{qp}_{T_1})^2=const.$计算得到,其中$A_{hf}$是超精细耦合常数,$N_A$是玻尔磁子数,$μ_B$是玻尔磁子。对于偶宇称(自旋单重态)超导体CeCu $_2$ Si $_2$,CeCoIn $_5$和UPd $_2$ Al $_3$,在低于超导转变温度($T_c$)时,奈特位移$δK^{obs}$的分数减小是由于由$χ^{qp}_γ$和$χ^{qp}_{T_1}$一致估计的重准粒子自旋磁化率的减小。这一结果使我们得出结论,重准粒子形成自旋单态库珀对CeCu $_2$ Si $_2$,CeCoIn $_5$和UPd $_2$ Al $_3$。另一方面,在UPt $_3$和UNi $_2$ Al $_3$中没有观察到奈特位移的减少,然而,$χ^{qp}_γ$和$χ^{qp}_{T_1}$的估计值足够大,可以通过实…
Review of nuclear magnetic resonance studies on iron-based superconductors
新发现的铁基超导体引发了凝聚态物理学界新的巨大研究兴趣。核磁共振(NMR)是研究强关联电子的低能局域探针,对高$T_{\rm C}$超导体尤其重要。本文综述了几种铁基高$T_{\rm C}$超导体的结构转变、反铁磁序、自旋涨落和超导性质的NMR研究,包括LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$、LaFeAsO $_{1-x}$、BaFe $_2$ As $_2$、Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$、Ca $_{0.23}$ Na $_{0.67}$ Fe $_2$ As $_2$、BaFe $_2$(作为$_{1-x}$ P $_x$)$_2$,Ba(Fe $_{1-x}$ Ru $_x$)$_2$ As $_2$,Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$,Li $_{1+x}$ FeAs,LiFe $_{1-x}$ Co $_x$ As,NaFeAs,NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As,K $_y$ Fe $_{2-x}$ Se $_2$,和(Tl,Rb)$_y$ Fe $_{2-x}$ Se $_2$。
The Local Structure of La1.65Eu0.2Sr 0.15CuO4 determined by 63Cu NMR Spectroscopy and Van Vleck Paramagnetism of Eu3+ Ions
利用$^{63}$ Cu NMR谱和$\rm Eu^{3+}$离子的Van Vleck磁化率研究了La $_{\rm 1.65}$ Eu $_{\rm 0.2}$ Sr $_{\rm 0.15}$ CuO $_{4}$中CuO $_6$八面体倾斜的局域对称性. Cu NMR中心线线形通过$^{63}\rm Cu$核四极矩与局域电场梯度的耦合对局域结构敏感,$\rm Eu^{3+}$ Van Vleck磁化率作为单离子效应对Eu位晶场的对称性进行局域探测。这两种技术独立地提供了明确的证据,在一阶结构转变的局部倾斜对称性的变化,从斜方晶系的低温四相,在良好的协议,通过衍射技术获得的平均结构。我们的结论是,平均晶体结构的对称性准确地代表了对称的八面体倾斜图案在局部尺度上。
Spin Liquid State in an Organic Mott Insulator with Triangular Lattice
在具有近各向同性三角晶格的有机莫特绝缘体体$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ Cu $_{2}$(CN)$_{3}$中进行了$^{1}$ H NMR和静态磁化率测量。静态磁化率用自旋$S$ = 1/2反铁磁三角格子海森堡模型描述,交换常数为$J$ 250 K.不管大的磁相互作用,$^{1}$ H NMR谱显示,在低至32 mK(比$J$小四个数量级)的范围内,没有长程磁有序的迹象。这些结果表明,量子自旋液体状态是实现在压力下出现的超导状态的紧密接近。