Synthesis, crystal structure and spin-density-wave anomaly of the iron arsenide-fluoride SrFeAsF
合成了四元ZrCuSiAs型结构的四元铁砷氟化物SrFeAsF,用X射线粉末衍射法测定了其晶体结构(P4/nmm,a = 399.30(1),c = 895.46(1)pm)。SrFeAsF在175 K发生结构和磁性相变,并伴随着比热、电阻和磁化率的强烈异常。在这个转变过程中,空间群对称性从四方晶系(P4/nmm)转变为正交晶系(Cmme)。~(57)Fe穆斯堡尔谱实验表明,在室温下,同质异能素位移为0.30(1)mm/s,磁超精细场分裂在低于相变温度时出现。我们的研究结果清楚地表明,SrFeAsF表现出自旋密度波(SDW)异常在175 K非常相似的砷化铁氧化物超导体的母体化合物LaFeAsO,因此SrFeAsF可以作为进一步的母体化合物的无氧砷化铁超导体。
2008-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structural, electronic properties and Fermi surface of ThCr2Si2-type charge-balanced KFe2AsSe phase as a parent system for a new group of "mixed" pnictide-chalcogenide superconductors
ThCr_2Si_2型砷硒化物相KFe_2AsSe被认为是一种新的铁基超导材料的母体系统,它是连接铁磷属元素化物(如BaFe_2As_2)和铁硫属元素化物(如KxFe_2-ySe_2)超导体的“中间体”。通过FLAPW-GGA方法的电荷平衡相的表征涵盖了晶体结构,As/Se原子有序,稳定性,电子能带,费米面,和电子态密度。
2011-07-13 cond-mat.supr-con
Ferro-Orbital Order and Strong Magnetic Anisotropy in the Parent Compounds of Iron-Pnictide Superconductors
通过对典型母体化合物LaOFeAs的第一性原理Wannier函数分析,研究了铁磷属元素化物的磁性和晶格相变的令人困惑的本质。一种罕见的铁轨道有序被发现引起最近观察到的高度各向异性的磁耦合,并驱动相变-而不诉诸广泛采用的挫折或嵌套图片。额外的轨道物理的必要性导致了相关的电子结构从根本上不同于铜酸盐。特别是,强耦合的磁振子主张积极的作用轻轨道的自旋动力学和电子配对的铁pnictides。
2009-12-08 cond-mat.supr-con
Ultrafast structural dynamics of the Fe-pnictide parent compound BaFe2As2
利用飞秒时间分辨X射线衍射研究了铁磷属元素化物母体化合物BaFe 2As 2中相干激发的A1 g声子模的结构动力学。两种特定布拉格反射的注量相关强度振荡对化合物中氮族元素高度的敏感性明显不同,使我们能够量化Fe-As四面体的相干修饰,表明Fe磁矩的瞬时增加。通过与时间分辨的光电子能谱数据的比较,我们推导出这种特殊模式的电子-声子变形势。Δ μ/Δ z = -(1.0 - 1.5)eV/A的值与理论预测相当,并证明了这种自由度对于Fe磷属元素化物中的电子-声子耦合的重要性。
2014-11-03 cond-mat.supr-con
Droplet-like Fermi surfaces in the anti-ferromagnetic phase of EuFe$_2$As$_2$, an Fe-pnictide superconductor parent compound
使用角分辨光电子能谱,它示出的铁pnictide的母体化合物EuFe $_2$作为$_2$的低位电子态强烈修改的磁有序的,低温,正交相态相比,四,顺磁的情况下,自旋密度波转变温度以上。反折叠带,反映在正交/反铁磁布里渊区边界杂交强烈的非折叠状态,导致能隙的开放。作为一个直接的结果,大费米面的四相碎片,低温费米面是由小液滴,建立了电子和空穴的部分。因此,这些高分辨率的ARPES数据与来自其他未掺杂的磷属元素化物母体化合物的量子振荡和光学数据保持一致。
2009-12-17 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
Hidden phase in parent Fe-pnictide superconductors
我们利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了CaFe_2As_2的费米学,探讨了铁基体系中奇异性的起源。虽然在200 K和31 K的费米面(FS)观察到表现出二维(2D)和三维(3D)拓扑结构,分别,在中间温度的FS揭示出现的3D拓扑结构在比结构和磁性相变温度(170 K,在仔细检查的样品)低得多的温度。这导致的结论,FS拓扑结构的演变是不直接驱动的结构转变。此外,我们发现在环境条件下的能带的存在有关的崩溃的四(cT)相。这些频带在高光子能谱中被清楚地分辨,表现出强Fe 3d特征。它们逐渐移动到更高的结合能,由于热压缩与冷却,导致出现的费米表面的3D拓扑结构。这些结果揭示了迄今为止隐藏的存在的cT相在环境条件下,这被认为是导致量子涨落负责的奇异的电子性质的Fe-磷属元素化物超导体。
2017-12-11 cond-mat.supr-con
Superconductivity in the Iron-Pnictide Parent Compound SrFe2As2
在环境压力下的超导性的外观在未掺杂的铁pnictide母体化合物SrFe2As2的实验研究使用几种技术和方法,以帮助理解这一阶段的性质。低温磁化强度测量的SrFe2As2单晶显示抗磁屏蔽由于超导性的发病低于21 K,与体积分数的估计值之间变化的0和15%。研究了热处理和冷加工对超导相的影响,结果表明,通过适度的退火可以抑制超导性,通过冷加工可以恢复超导性。
2009-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of electronic correlations on orbital polarizations in the parent and doped iron pnictides
轨道极化和电子关联是理解多轨道FeAs基超导体正常态和超导性质的两个基本方面。在这封信中,我们提出了一个系统的研究铁磷属元素的轨道极化从弱到强库仑相关的KRSB方法。LaFeAsO的双轨道模型的磁相图清楚地表明,在很宽的掺杂范围内存在具有相当大的轨道极化的条纹状反铁磁金属相。在中间关联区,轨道极化发生反转,小的晶场分裂增强了轨道密度波阶。
2011-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-dependent electron dynamics in Fe-pnictide superconductors
我们报告的轨道依赖准粒子动力学EuFe $_2$作为$_2$,铁基超导体的母体化合物和一种新的方法来实验确定这种行为,使用时间和角度分辨的光电子能谱学整个自旋密度波过渡。我们观察到光激发d $_x$ $_z$ /d $_y$ $_z$和d $_x$ $_y$电子的两种不同的弛豫时间尺度。d $_x$ $_z$ /d $_y$ $_z$电子通过电子-电子散射通道弛豫较快,表现出巡游特征,而d $_x$ $_y$电子由于其定域特征而与晶格形成准平衡态,并且状态衰减缓慢。我们的研究结果表明,在铁磷族化合物的电子相关性是一个重要的属性,这应该被仔细考虑时,描述的母体和电子掺杂的化合物的电子性质,因此建立了一个强大的连接与铜。
2018-05-04 cond-mat.supr-con
Quantum oscillations in the parent pnictide BaFe$_2$As$_2$ : itinerant electrons in the reconstructed state
我们报告的量子振荡测量,使直接观察的费米面的低温基态的\ba 122。从这些测量中,我们表征的低能量激发,揭示了费米表面的反铁磁状态重建,但留下巡回电子在其唤醒。目前的测量结果与传统的反铁磁基态的能带折叠图是一致的,费米面的拓扑结构和尺寸上的重要限制。
2009-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Phonon Coupling in Iron Pnictide Superconductors
即使铁的名义电荷不变,铁-磷属元素化物超导体的母相中的磁矩也随成分而变化。我们提出的自旋-晶格耦合由于磁体积效应作为这种效果的主要来源,并制定了朗道理论来描述的时刻的依赖关系的Fe-As层分离。然后,我们比较了掺杂的铁pnictides的超导临界温度的本地由理论预测的时刻,并建议自旋-声子耦合可能发挥作用,在这种化合物的超导电性。
2009-08-29 cond-mat.supr-con
Unveiling the Atomic and Electronic Structure at the Surface of the Parent Pnictide SrFe2As2
最近发现的铁-砷(磷属元素化物)高温超导体的母体化合物在低温下转变成一个有趣的自旋密度波(SDW)相。由于复杂的能带结构以及自旋、电子和结构自由度在这些化合物中紧密交织在一起的事实,理解这种SDW态的进展变得复杂。扫描隧道显微镜(STM)的测量增加了这种复杂性,揭示了不同的形貌没有共识的表面结构。在本文中,我们使用高分辨率STM成像和光谱学,和低能电子衍射(LEED)相结合,以确定母磷属元素化物SrFe 2As 2的原子和电子结构。我们的数据提出了一个令人信服的图片存在两个共存的同伦结构的表面上。在此基础上,我们构建了一个简单的表面模型,它提供了一个解释的两类形貌所看到的STM。STM光谱表明,虽然高能量密度的状态(DOS)的配置文件是一致的Fe 3d和As 4p-电子预测LDA是在更好的协议与计算,包括电子相关超出LDA。重要的是,我们发现了一个差距~15毫电子伏的低能量密度的状态,这可能与SDW或观察到的表面重建的结构。
2009-06-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental determination of the microscopic origin of magnetism in parent iron pnictides
像高Tc铜氧化物一样,新发现的铁基超导体非常接近磁有序的母相。然而,虽然已知母体铜氧化物中的磁性有序来自自旋-自旋局部超交换相互作用,但包括中子散射在内的大量实验迄今为止都无法最终解决局部矩海森堡描述是否适用于母体铁基化合物,或者磁性是否来自集体SDW有序不稳定性。这两种替代方案原则上可以通过测量磁有序相的低能动量分辨体代表性电子结构来区分。利用偏振相关的ARPES和STM的组合,我们已经分离出完整的低-躺在大块代表性的电子结构的磁性SrFe_2As_2与d-轨道对称性的第一次。我们的研究结果表明,虽然具有不同的铁d轨道特性的多个频带确实有助于电荷传输,只有一对具有相反的镜像对称性的频带微观上表现出巡回SDW不稳定性的能量尺度上的顺序为50毫电子伏。低于T_SDW的轨道分辨能带拓扑结构唯一地指向铁磷属元素的反铁磁性的嵌套驱动能带杂化机制,并且与不寻常的各向异性磁密度波态相一致。此外,这些结果对许多需要严格的局部磁矩磁性出发点的磷属元素化物超导理论提出了强有力的约束。
2008-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nernst effect in single crystals of the pnictide superconductor CaFe1.92Co0.08As2 and parent compound CaFe2As2
本文对CaFe_2As_2和CaFe_(1.92)Co_(0.08)As_2单晶的能斯特系数(v)、霍尔效应和热电势进行了综合研究。在这两个样品中的V的绝对值是增强,可能是由于双极流的电子和空穴类准粒子。CaFe_2As_2中自旋密度波序的出现导致能斯特系数进一步快速上升。相反,在CaFe1.92Co0.08As2晶体中,我们没有看到任何与SDW波动明显相关的v(T)特征。在该Co掺杂的样品中,在超导转变附近的v也没有明显的增加,尽管由于涡旋运动而期望这样。
2010-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two new parent compounds for FeSe-based superconducting phases
铁磷属元素化物的超导电性与其四方相到正交相和反铁磁(AFM)相变密切相关。然而,由于铁硫族化合物的母体化合物的缺乏,同样的情况是否适用于铁硫族化合物的对应物还不清楚。本文报道了乙二胺插层FeSe中两种新相的合成和结构测定,一种为四方晶系,另一种为室温正交晶系,可以用中性间隔层稳定。这两个相都可以被认为是超导性的母体化合物,因为它们在原始形式下是非超导的(non-SC),而在Na掺杂后,它们分别具有Tc高达38 K和46 K的超导性(SC),并且SC和no-SC之间的切换是可逆的。此外,两个非SC母体化合物没有显示出远距离磁有序的证据,只有在低温下的动态自旋波动,表明SC和AFM有序之间没有竞争。结果表明,未掺杂的硒化铁在基态具有量子顺磁性,这意味着它们与磷族元素化物的配对机制不同。
2016-07-05 cond-mat.supr-con
From density functional theory to the functional renormalization group: superconductivity in the iron pnictide LiFeAs
采用密度泛函理论和泛函重整化群相结合的方法,考虑了轨道相关的相互作用参数,导出了弱到中关联费米系统的有效低能理论.作为应用,我们研究了111类铁磷属元素化合物的主要代表LiFeAs的竞争涨落。超导序参量是由共线反铁磁涨落驱动的s+型。它们最终超过了伽马点处小孔袋产生的铁磁波动,因为系统流向低能量。
2011-03-10 cond-mat.supr-con
Iron pnictide superconductors: Electrons on the verge
光学分析表明,在铁磷属元素化物超导体的“母体”化合物的电子相关性足够强,显着阻碍电子的流动性。
2009-12-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct imaging of the structural domains in iron pnictides AFe2As2 (A = Ca, Sr, Ba)
最近发现的铁砷化物超导体的母体化合物$A$ Fe $_2$ As $_2$与碱土金属$A$ =Ca,Sr,Ba在温度$T_{SM}$下同时经历结构和磁性相变。使用偏振光显微镜和空间分辨高能同步辐射X射线衍射相结合,我们表明,正交畸变导致形成45 $^o$型结构域在所有的母体化合物。畴沿$c$方向穿透样品厚度,不受生长台阶等晶体缺陷的影响。畴在平面内形成具有10至50 $μm$的特征尺寸的规则条纹图案。条纹的方向相对于四元晶系(100)和(010)方向是固定的,但在热循环过程中可以通过转变改变90 $^o$。这种畴型可能对砷化铁的本征无序和各向异性具有深刻的意义。
2009-04-15 cond-mat.supr-con
Spectrally-resolved femtosecond reflectivity relaxation dynamics in undoped SDW 122-structure iron based pnictides
本文系统地研究了铁基超导体母自旋密度波(SDW)化合物AAs $_{2}$ Fe $_{2}$(A=Ba,Sr和Eu)的光反射率随温度和光谱变化的动力学。确定了两种不同的松弛过程。在包含磁振子的弛豫-瓶颈模型框架下,分析了对磁结构转变非常敏感的慢过程的行为。结果进行了比较,最近的时间分辨角光电发射结果(TR-ARPES)和可能的替代分配较慢的弛豫磁结构序参量松弛进行了讨论。
2014-02-24 cond-mat.supr-con
Unified phase diagram for iron-based superconductors
高温超导性与长程反铁磁体紧密相连,后者被称为母体化合物。在铜酸盐中,所有的母体化合物是相似的,载流子掺杂导致超导电性,因此可以绘制统一的相图。然而,铁基超导体的母体化合物的性质显示出显着的多样性,载体和等价掺杂都可以引起超导性,这使人们怀疑它们是否存在统一的相图。在这里,我们表明,在各种铁pnictides的有序矩成反比的有效居里常数,其磁化率。这种意想不到的标度行为表明,铁磷属元素化物的磁基态可以通过调节磁涨落的强度来实现。因此,可以建立一个统一的相图,其中超导性出现在一个假设的母体化合物与一个大的有序矩,但弱的涨落,这表明铁基超导体是强关联电子系统。
2017-10-17 cond-mat.supr-con
Gap-dependent quasiparticle dynamics and coherent acoustic phonons in parent iron pnictide CaFe2As2 across the spin density wave phase transition
利用飞秒时间分辨泵浦-探测光谱技术研究了非掺杂CaFe_2As_2铁磷族化合物单晶的超快准粒子动力学和相干声学声子,在TSDW ~ 165 K的温度范围内观察到自旋密度波和结构相变.指数衰减的QP弛豫和振荡的相干声学声子模对瞬态微分反射率的贡献在T_SDW附近有很大的变化。从温度依赖性的QP复合动力学的SDW阶段,我们估计了BCS类温度依赖性的电荷间隙与它的零温度值~(1.6+/-0.2)k_BT_SDW,而,远高于T_SDW,电子-声子耦合常数已被估计为~0.13的线性温度依赖性的QP弛豫时间。用传播应变脉冲模型分析了典型周期为~100 ps的长波相干声学声子,得到了3 K ~ 300 K温度范围内晶体的光学常数、声速和弹性模量的重要结果。
2013-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal Decomposition of the Low-Frequency Conductivity Spectra of Iron-Pnictides Uncovering Fermi-Liquid Behavior
对122个铁磷族化合物的红外反射率测量表明存在两个电子子系统。由于母体材料中的自旋密度波跃迁而产生的带隙,如EuFe $_2$ As $_{2}$,负责掺杂化合物中的超导性,如Ba(Fe $_{0.92}$ Co $_{0.08})_2$ As $_{2}$和Ba(Fe $_{0.95}$ Ni $_{0.05})_2$ As $_{2}$。通过分析这种贡献的直流电阻率和散射率,发现了一个隐藏的$T^2$依赖性,表明超导性是从费米液态演化出来的。第二个子系统产生了不相干的背景,存在于所有122种化合物中,这基本上是温度无关的,但受超导转变的影响。
2009-12-18 cond-mat.supr-con
Local atomic configuration control of superconductivity in the undoped pnictide parent compound BaFe2As2
涌现超导电性与铁基超导体母体化合物中局域原子组态的对称性密切相关。虽然化学掺杂或流体静压力可以改变局部几何形状,但是这些常规方法不能提供可预测地调整详细原子排列的明确途径,这是由于母体化合物在存在四方到正交相变的情况下复杂的结构变形。在这里,我们展示了一个系统的方法来控制两个独立的结构因素正交性(面内各向异性)和四方性(面外/面内平衡)的晶格参数的局部结构配置在BaFe 2As 2外延薄膜。我们调整超导性没有化学掺杂分别利用两个结构因素,控制局部四面体协调设计的薄膜异质结构与衬底夹紧和双轴应变。我们进一步表明,这允许定量控制的结构相变,相关的磁性,和超导电性的母体材料BaFe 2 As 2。这种方法将促进可调薄膜超导体在减少尺寸的发展。
2021-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure and chemical bonding in novel tetragonal phase Ca10(Pt4As8)(Fe2As2)5 as a parent material for the new family of high-TC iron-pnictide superconductors
通过第一性原理计算,对最近发现的四氢呋喃(s.g. P4/n; 85号)超导相Ca_(10)(Pt_4As_8)(Fe_2As_2)_5的结构参数、电子能带、态密度和原子间成键图像,并与相关的层状铁基超导材料进行了比较。结果表明:(i)Ca_(10)(Pt_4As_8)(Fe_2As_2)_5是类金属的,费米能级附近窗口的电子带主要由(Fe_2As_2)_5块的Fe 3d态形成;(ii)(Pt_4As_8)块在费米能级处表现为具有很低态密度的半金属;(iii)近费米带具有“混合”特征:同时与准平带,一系列的高色散带相交的费米能级被发现;(iv)在Ca 10(Pt 4As 8)(Fe 2As 2)5的化学键是非常复杂的,包括共价,金属和离子的原子间和块间相互作用的各向异性混合物。
2011-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
From (pi, 0) magnetic order to superconductivity with (pi, pi) magnetic resonance in Fe1.02(Te1-xSex)
铁硫属化物Fe 1 +y(Te 1-xSex)是结构最简单的铁基超导体。虽然Fermi表面类似于铁磷属元素化物,但母体化合物Fe 1 +yTe表现出反铁磁有序,具有面内磁波矢(pi,0)。这与磷属元素化物母体化合物形成对比,其中磁序具有连接费米表面的空穴和电子部分的平面内磁波矢量(pi,pi)。尽管存在这些差异,磷属元素化物和硫属元素化物铁超导体都表现出围绕(π,π)的超导自旋共振,这表明它们的超导序参量具有共同的对称性。因此,这个新兴领域的一个中心问题是(π,π)超导性如何从(π,0)磁不稳定性中产生。在这里,我们报告说,从(π,0)型磁长程序的软模式演变与弱载流子本地化。体超导性仅在(pi,pi)处的磁模式在掺杂时成为主导时发生。我们的研究结果表明,在铁的硫属化物和磷属化物超导体的超导性的共同的磁起源。
2010-03-29 cond-mat.supr-con
A magnetic origin for high temperature superconductivity in iron pnictides
在传统的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超导体中,当电子在超导转变温度Tc以下形成相干的库珀对时发生超导性。虽然成对电子的动能在超导状态下相对于正常状态增加,但离子晶格能的减少足以给出超导凝聚能。对于由反铁磁母体化合物的电子或空穴掺杂得到的铁磷属元素化物超导体,超导电性的微观起源尚不清楚。在这里,我们使用中子散射表明,高Tc超导性只发生在低能量巡回电子自旋激发耦合和高能量自旋激发的铁磷属元素。由于我们的绝对自旋磁化率测量最佳的空穴掺杂的铁pnictide揭示,在低于和高于Tc的磁交换能的变化可以解释超导凝聚能,我们得出结论,高能量自旋激发引起一个大的磁交换耦合J和低能量自旋激发耦合到巡回电子的存在是必不可少的高Tc超导铁pnictide。
2013-03-29 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
Sign-reversal of the in-plane resistivity anisotropy in hole-doped iron pnictides
在母体和电子掺杂的化合物中,已经广泛地研究了铁磷属元素化物的耦合正交和磁性转变的电阻率的面内各向异性。所有这些研究普遍表明,在低于磁转变温度时自旋沿其反铁磁耦合的长斜方轴$a_{O}$上的电阻率$ρ_{a}$小于短斜方轴$b_{O}$的电阻率$ρ_{b}$,即。e. $ρ_{a}<ρ_{b}$。本文报道了在空穴掺杂化合物Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$中,随着掺杂量的增加,电阻率各向异性开始变得非常小,当掺杂量足够大时,电阻率各向异性最终改变符号,即:e. $ρ_{b}<ρ_{a}$。这一观察结果与最近的理论预测一致,该理论预测考虑了正交/斜方晶态中自旋波动对电子的各向异性散射。
2013-04-11 cond-mat.supr-con
Excitonic spin density wave state in iron pnictides
我们研究的外观自旋密度波的FeAs母体化合物由于激子的不稳定性。使用一个现实的四带模型,我们表明,磁状态非常敏感地依赖于细节的能带结构。我们证明了晶体的正交畸变增强了反铁磁秩序的稳定性。
2009-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Short-range cluster spin glass near optimal superconductivity in BaFe$_{2-x}$Ni$_{x}$As$_{2}$
当电子被掺杂到铁的反铁磁(AF)母体化合物中时,铁的磷属元素化物会出现高温超导性。除了诱导超导电性,电子掺杂也改变了静态公度AF秩序在未掺杂的母体化合物到短程非公度AF秩序附近的最佳超导电性。本文用中子散射证明BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As $_{2}$中的无公度AF序不是由嵌套费米面中的巡游电子引起的自旋密度波,而是与超导相基质中的团簇自旋玻璃相一致.因此,最佳的超导电性铁pnictides共存,并与介观分离的簇自旋玻璃相竞争,非常不同的均匀共存的AF和超导相在欠掺杂制度。
2014-07-02 cond-mat.supr-con
Three- to Two-Dimensional Transition of the Electronic Structure in CaFe2As2 - parent compound for an iron arsenic high temperature superconductor
利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了磷属元素化物超导体的母体化合物CaFe_2As_2的电子性质。我们发现,结构和磁性的转变是伴随着一个三维到二维(3D-2D)的电子结构的交叉。在转变温度以上,伽马点和X点周围的费米面是圆柱形的和准二维的。在Ts以下,前者变成3D椭球,而后者保持准2D。这一发现有力地表明,低维起着重要的作用,在理解超导机制的磷属元素。
2009-03-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of the Fermi surface topology in doped 122 iron pnictides
本文根据Tai等人最近提出的最小双轨道模型和相图,(Europhys。Lett. \textbf{103},67001(2013)),我们使用Bogoliubov-de Gennes方程对在共线自旋密度波(SDW)阶存在下费米表面(FS)拓扑随着掺杂改变的演化进行全面研究。在母体化合物中,基态是SDW阶,其中FS不完全带隙,并且在磁性布里渊区中出现两种类型的狄拉克锥,一种是电子掺杂的,另一种是空穴掺杂的。我们的研究结果与最近的角分辨光电子能谱和磁阻测量定性一致。我们还研究了电子和空穴掺杂的情况下的FS演化,并将它们与测量结果进行比较,以及与其他模型哈密顿量得到的结果进行比较。
2013-11-27 cond-mat.supr-con
Mott Transition in Multi-Orbital Models for Iron Pnictides
铁磷属化物的坏金属行为激发了理论描述的莫特本地化的接近。由于铁pnictides的母体化合物含有偶数个3d-电子每个Fe,重要的是要确定是否存在一个莫特过渡鲁棒性和可能的莫特绝缘相的性质。我们解决这些问题,在一个最小的两个轨道模型和一个更现实的四轨道模型的父铁pnictides使用从自旋的方法。在双轨道模型中,每个Fe有两个电子,我们确定了从金属到莫特绝缘体的过渡。临界耦合$U_c$被洪德耦合大大降低。根据轨道间和轨道内库仑排斥之间的比率,绝缘状态可以是自旋-莫特绝缘体或轨道-莫特绝缘体。在四轨道模型与四个电子每个铁,我们发现一个轨道选择性的金属到绝缘体的过渡的情况下,零洪德耦合;过渡到莫特绝缘体的$xz$和$yz$轨道发生在相同的临界耦合过渡到带绝缘体的$xy$和$x^2-y^2$轨道。然而,在有限的洪德耦合的存在下,本地化过渡到自旋莫特状态。
2011-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Oscillations in Iron Pnictide Superconductors
洞察的pnictide家庭的超导体的电子结构是从量子振荡测量。在这里,我们回顾实验的量子振荡数据,揭示了从大的准二维电子和空穴圆柱体的顺磁过掺杂的pnictide家庭的成员显着较小的三维费米表面部分的反铁磁母成员的转变,通过一个潜在的量子临界点,在该点观察到有效的质量增强。与费米表面的演变从过掺杂的铜酸盐超导家庭的欠掺杂的正常状态的相似性进行了讨论,以及在这两类材料中的反铁磁相关性的增强,和超导性的潜在影响。
2012-08-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-orbital frustrations and anomalous metallic state in iron-pnictide superconductors
我们从强耦合的观点出发,包括轨道自由度,对最近发现的铁基超导体的母体化合物的异常金属态进行了理解。在Fe^{2+}离子的中间自旋(S=1)态的基础上,我们导出了活性t_{2g}轨道的Kugel-Khomskii自旋轨道哈密顿量.这是一个非常复杂的模型,有着令人沮丧的自旋和轨道相互作用。我们计算它的经典相图,并通过调查其自旋和轨道的限制,提供了一个理解的各种阶段的稳定性。实验观察到的自旋条纹状态被发现是稳定的,在一个广泛的制度的物理参数,并可以伴随着三种不同类型的轨道阶数。这些轨道铁和轨道条纹订单是特别有趣的,因为它们打破了面内晶格对称性-一个强大的功能,未掺杂的化合物。我们计算的有效自旋哈密顿的磁激发谱,观察到一个强大的减少有序的时刻,并指出,建议的轨道有序模式可以测量共振X射线衍射。
2008-11-25 cond-mat.supr-con
Electron-phonon coupling and momentum-dependent electron dynamics in EuFe2As2 using time- and angle-resolved photoemission spectroscopy
铁磷属元素化物的母体化合物EuFe 2As 2在布里渊区中心的空穴袋周围表现出强烈的动量依赖载流子动力学。电子和空穴的非常不同的动力学不能仅仅用带内散射来解释,必须考虑带间贡献。此外,在5.6,3.1和2.4 THz的频率的三个相干激发模式进行了观察。电子-声子耦合参数的估计揭示了λ < 0.5,表明在Fe pnictides中e-ph耦合对超导电性的有限重要性。
2010-12-06 cond-mat.supr-con
A new family of iron pnictides: BaFeAs2 and BaFeSb2
我们研究了与高温超导体LaFeAsO 1-xFx的母体化合物同构的假想化合物BaFePn 2(Pn = As和Sb)的结构、电子和磁性。利用密度泛函理论,我们证明了BaFePn 2的费米面、电子结构和自旋密度波不稳定性与铁基超导体非常相似。此外,存在间隔Pn层的非常分散的金属带,其几乎与FePn层解耦。结果表明,对BaFePn_2超导体的实验研究可以验证电荷涨落和极化涨落的作用,以及二维性在超导机制中的重要性。
2008-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Bipartite magnetic parent phases in the iron-oxypnictide superconductor
高温(高- $T_{\rm c}$)超导性出现作为一个未掺杂的母体化合物表现出反铁磁秩序的载流子掺杂的结果,从而,母体化合物的基态性质是密切相关的超导状态。在此基础上,讨论了自旋涨落是铜氧化物超导电子配对的起源。然而,由于铁磷属元素化合物特有的多轨道系统,使得人们对铁磷属元素化合物中的非常规自旋涨落或高级轨道涨落等配对机制越来越感兴趣。在这里,我们报告的反铁磁秩序的发现,以及一个独特的结构转变,在电子过掺杂的LaFeAsO $_{1-x}$ H $_x$($x$ ~ 0.5),从而发现另一个母相,虽然重掺杂。在这种材料中观察到的前所未有的两个圆顶超导相可以解释为载流子掺杂的结果,从原来的$x\sim0$和先进的$x\sim0.5$母相向中间区域。第二磁性相中具有不同物理性质的二分母相为我们提供了一个有趣的例子来说明铁磷属元素化物中磁相互作用、结构变化和轨道自由度之间的密切相互作用。
2014-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of superconductivity in Ni-doped SrFe_2As_2 , an Insight from DMFT
用LMTO能带结构计算和多轨道动力学平均场论,讨论了母体和Ni掺杂的铁磷属元素化物超导体SrFe 2As 2正常态的竞争有序问题.强的电子关联和最小的反铁磁不稳定性产生了部分带隙的费米表面,与早期的实验定性一致。一个很好的半定量相似性,在正常和有序状态与早期的实验传输数据观察到随着抑制磁有序和解释内的相关,多- tiorbital观点。这些结果表明,软电子涨落介导的超导电性在广泛的类母和欠掺杂的122 pnictides与磁有序的抑制。
2018-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of static magnetism and superconductivity in SmFeAsO1-xFx as revealed by muon spin rotation
最近在FeAs基磷属元素化合物中观察到的临界温度高达55 K的超导性标志着首次发现了非氧化铜基层状高温超导体(HTSC)[1-3]。人们怀疑这些新材料与铜酸盐有着相似的配对机制,因为它们都在磁性母体材料的电荷掺杂后表现出超导性。在这里,我们提出了一个μ子自旋旋转SmFeAsO 1-xFx(x=0-0.30)的研究,这表明,静态磁性持续到超导制度。与铜酸盐的类比是相当令人惊讶的,因为母体化合物似乎具有不同的磁性基态:与铜酸盐中的Mott-Hubbard绝缘体相比,磷属元素化物的巡游自旋密度波。我们的研究结果表明,接近磁秩序和相关的软磁波动,而不是在附近的莫特-哈伯德金属到绝缘体过渡的强电子相关性,可能是HTSC的关键成分。
2009-01-29 cond-mat.supr-con
Quasiparticle interference of C2-symmetric surface states in LaOFeAs parent compound
我们目前的扫描隧道显微镜研究的LaOFeAs母体化合物的铁磷属元素化物超导体。形貌成像揭示了两种类型的原子级平坦表面,分别对应于暴露的氧化镧层和砷化镓层。在一类表面上,我们观察到二维表面态的准粒子干涉引起的强驻波斑图。散射波矢的分布具有明显的双重对称性,与Ca(Fe 1-xCox)2As 2母态中发现的电子结构一致。
2010-08-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay of orbital and spin ordering in the iron pnictides
最近的一些实验显示铁磷属元素化物的电子各向异性,并且有越来越多的实验证据表明其起源与Fe d_{xz}和d_{yz}轨道中的轨道有序有关。我们研究这个问题的铁pnictides的母体化合物的从头算带理论计算,金-朗道耦合轨道和磁序参量的唯象理论相结合,和微观平均场研究的Kugel-Khomskii模型。我们发现,轨道排序是足以解释一些关键的实验观察,特别是正交晶格畸变和磁有序矩之间的线性相关性。我们预测轨道极化的尺度应该是接近T_N的磁矩的平方。通过轨道极化介导,有效的自旋-自旋交换相互作用在ab平面中发展各向异性,与最近的中子散射测量一致。
2011-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of the Dirac Dispersions in Co-doped CaFe2As2
利用ARPES技术研究Co掺杂CaFe2As2体系,发现非超导母相与超导低掺杂正交SDW相中均存在位于费米能级以下30 meV的Dirac锥。
2025-02-17 cond-mat.supr-con
Theory of two magnon Raman scattering in antiferromagnetic iron pnictides
虽然铁基磷属元素化物和硫属元素化物的母体是巡游反铁磁体,但利用局域矩图来理解它们的磁性仍然是普遍的。我们研究磁拉曼散射从本地矩的角度来看,各种量子自旋模型提出了这类新的超导体。这些模型在磁挫折的水平上变化很大,并显示出截然不同的两个磁振子拉曼响应。因此,光散射的两个磁振子激发提供了一个强大的和独立的措施,潜在的自旋相互作用。与其他最近的实验结果一致,我们的结果表明,在这些系统中的磁挫折量可能很小。
2011-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong Correlations and Magnetic Frustration in the High Tc Iron Pnictides
我们认为铁磷属元素化物在接近一个莫特绝缘体。超交换相互作用包含竞争的最近邻和次最近邻分量。在未掺杂的母体化合物中,这些受抑的相互作用导致两个子晶格共线反铁磁体(每个子晶格形成Neel有序),有序矩的大小减小。电子或空穴掺杂,连同挫折效应,抑制磁有序化,并允许超导状态。交换作用有利于d波超导序参量;在适合于Fe正方晶格的符号中,其轨道对称性是$d_{xy}$。一些现有的和未来的实验进行了讨论,在理论上的考虑。
2008-08-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Presence of magnetic excitations in SmFeAsO
我们测量了最高温度铁磷属元素化物超导体之一(T $_{\text{C}}\approx$ 55~K)的$\mathrm{SmFeAsO_{\text{1-x}}F_{\text{x}}}$的母体化合物$\mathrm{SmFeAsO}$中的色散自旋激发。我们确定磁激励在(0.47,0)和(0.34,0.34)处以约170 meV的带宽能量分散,该能量合并到接近$Γ$点的弹性线中。比较我们的结果与其他父铁pnictides,我们显示的重要性的结构参数的磁激发光谱,与小修改的四面体的角度和高度强烈影响的磁性。
2016-11-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamics of orbital degrees of freedom probed via isotope $^{121,123}$ Sb nuclear quadrupole moments in Sb-substituted iron-pnictide superconductors
本研究利用$^{121,123}$Sb同位素核电四极矩作为灵敏局域探针,探测Sb取代铁基化合物的轨道自由度动力学,揭示了母体与轻度电子掺杂超导态中向列涨落的差异,为研究超导电性与涨落的微观关联提供新方法。
2023-07-11 cond-mat.supr-con
Three-dimensional electronic structure of superconducting iron pnictides observed by angle-resolved photoemission spectroscopy
用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了未掺杂和电子掺杂的铁磷属元素化合物BaFe_(2-x)Co_xAs_2(Ba_(122))(x=0,0.14)的费米面和费米能级附近的能带色散.我们观察到的FS片是一致的,与未掺杂的母体化合物相比,在电子掺杂的化合物中,布里渊区(BZ)中心周围的孔状口袋的收缩和BZ角周围的电子口袋的膨胀。BZ中心周围的能带色散和FS强烈依赖于光子能量,表明三维(3D)电子结构。这一观察结果表明,在pnictides的反铁磁性和超导性可能必须考虑包括轨道依赖的三维电子结构,FS嵌套不一定是强的。
2009-06-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong similarities between the local electronic structure of insulating iron pnictide and lightly doped cuprate
关于非常规超导性的一个主要难题是,一些最有趣的超导体如何与位于附近的绝缘相相关。在这里,我们报告的局部电子结构的扫描隧道显微镜研究铜掺杂的NaFeAs的超导体到绝缘体的转变。我们发现,在高绝缘制度的电子光谱发展的能隙的状态密度在费米能级减少。光谱的整体线形和强烈的空间变化与靠近母体莫特绝缘体的轻掺杂铜酸盐惊人地相似。我们认为,铜掺杂对巡游电子态的抑制和强杂质势导致了这种绝缘的铁磷属元素化物。
2015-04-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin fluctuations in iron pnictides and chalcogenides: From antiferromagnetism to superconductivity
本文综述了近年来利用中子非弹性散射对铁基超导体及其母体化合物自旋动力学的实验研究。它主要集中在这个领域的最现代的发展,有关在新的超导体中的磁共振模式的观察,低能量磁波动的自旋各向异性,现在已经观察到在广泛的化学成分和掺杂水平,以及它们的动量空间各向异性所引起的自旋-自旋有序。这些新的发现对我们理解超导态的影响,以及中子光谱学的剩余未解决的挑战,进行了讨论。
2015-02-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in titanium-based pnictide oxide compounds
钛基磷属元素化物氧化物是近年来发现的一类新型层状材料。这些化合物吸引了人们的兴趣,因为它们结合了氧化铜和铁磷属元素化物超导体的特征。这里,过渡金属(钛)形成二维Ti $_2$ O层(与CuO $_2$平面相反的结构),由磷族元素离子覆盖(类似于Fe $_2$ As $_2$层)。磷属元素化物氧化物显示出自旋或电荷密度波相,在该家族的某些成员中,这种相与超导性共存。与铜酸盐不同,但与铁磷属元素化物类似,磷属元素化物氧化物的母体化合物是具有费米面特定嵌套性质的金属,这导致密度波不稳定性。超导电性与密度波序共存的性质,以及两种状态之间可能的竞争或相互作用是最近研究的中心问题之一。这篇简短的评论从实验和理论的角度总结了当前的知识,并讨论了一些开放的问题和未来可能的发展。
2014-06-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
U(1) Slave-spin theory and its application to Mott transition in a multi-orbital model for iron pnictides
本文对多轨道哈伯德模型引入了U(1)从旋表象。与L的$Z_2$形式一样。de'Medici等人(Phys.Rev.B72,205 - 124(2005)),该方法将物理电子算符表示为从自旋和辅助费米子算符的乘积。对于非简并的多轨道模型,我们的U(1)方法是有利的,因为它捕获了平均场水平上的非相互作用极限。对于具有单轨道或简并多轨道的系统,U(1)和$Z_2$从自旋方法在从自旋凝聚相中产生相同的结果。一般来说,U(1)从自旋方法包含U(1)规范冗余,并适当地描述了莫特绝缘相。本文采用U(1)从自旋方法研究了铁磷属元素的五轨道模型中的金属-绝缘体相变。我们证明了莫特过渡作为在这个模型中的相互作用的函数。莫特绝缘状态的性质受到洪德规则耦合和晶场分裂之间的相互作用的影响。在金属相,当Hund规则耦合超过一个阈值时,存在一个从弱关联金属到强关联金属的交叉,通过这个交叉准粒子谱量迅速下降。这种强烈相关的金属相的存在支持了早期的莫特图片的母体铁磷属元素。在此相的参数范围内和Mott跃迁附近,我们发现轨道选择性Mott态具有几乎与基态能量相同的竞争能量。
2012-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ba1-xNaxTi2Sb2O (0.0 <= x <= 0.33): A Layered Titanium-based Pnictide Oxide Superconductor
报道了一种新的层状钛基磷属元素化物超导体Ba_(1-x)Na_xTi_2Sb_2 O(0.0 ≤ x ≤ 0.33)。X射线研究表明它以四方CeCr 2Si 2C结构结晶。未掺杂的母体化合物BaTi_2Sb_2O(P_4/mmm; a=4.1196(1)Ω; c=8.0951(2)Ω)在54 K下表现出CDW/SDW转变。在化学掺杂Na后,CDW/SDW转变被系统地抑制,并且随着临界温度Tc增加到5.5 K而出现超导电性。体超导性是由电阻率,磁性和热容量测量证实。与高Tc铜酸盐和铁磷属元素化物一样,BaTi_2Sb_2O的超导电性源于有序状态。讨论了与铜酸盐和铁磷属元素化物超导体的异同。
2013-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con