Local quasiparticle density of states of superconducting SmFeAsO$1-x$F$x$ single crystals: Evidence for spin-mediated pairing
本文用扫描隧道谱研究了微米级SmFeAsO $_{1-x}$ F $_{x}$单晶的局域准粒子态密度。光谱特征类似于那些铜酸盐,特别是一个dip-hump-like的结构开发的能量大于间隙,可以归因于准粒子的耦合到一个集体模式,很可能是一个共振自旋模式。我们的研究揭示了集体模的能量随着对强度的增加而减小。我们的研究结果支持自旋涨落介导的配对在pnictides。
2010-08-11 cond-mat.supr-con
Effective Ex-Situ Fabrication of F-Doped SmFeAsO Wire for High Transport Critical Current Density
本文介绍了用非原位粉末-管技术制备SmFeAsO_(1-x)Fx(Sm-1111)超导线材的方法。Sm-1111粉末和由SmF 3、砷化钐和砷化铁组成的粘合剂用于合成超导芯。虽然Sm-1111的F含量在非原位制造过程中减少,但粘合剂通过充分补充F含量进行补偿,从而防止超导转变温度的降低和超导体积分数的收缩。因此,在含粘结剂的Sm-1111超导线材中,在4.2K时,传输临界电流密度达到最高值~ 4kA/cm ~ 2。
2011-06-29 cond-mat.supr-con
High pressure growth and electron transport properties of superconducting SmFeAsO1-xHx single crystals
本文报道了最高Tc铁基超导体SmFeAsO_(1-x)H_x的单晶生长和表征。在3.0GPa和1473 K下,采用Na_3As +3 NaH + As的混合熔剂生长出了亚毫米尺寸的晶体。化学组成分析证实了10%的氢取代氧位点(x = 0.10),然而,结构分析表明所获得的晶体形成多畴结构。采用FIB技术制备了Tc为42 K的单畴SmFeAsO_(0.9)H_(0.10)晶体,并揭示了其面内金属导电(rhoab),面外半导体(rhoc)。从面内霍耳系数的测量,我们证实了SmFeAsO_(0.9)H_(0.10)晶体的主要载流子是电子,占据在氧离子位置的氢离子有效地提供了每个铁的载流子电子,其方程为:O_2 ~- = H ~- + e ~-。
2017-09-10 cond-mat.supr-con
Distinct pseudogap and superconducting state quasiparticle relaxation dynamics in near-optimally doped SmFeAsO0.8F0.2 single crystals
本文利用飞秒光谱技术研究了一种T_c= 49.5K的准最佳掺杂磷属元素化物超导体的准粒子弛豫和低能电子结构。结果表明,超导态准粒子(QP)复合动力学过程具有明显的多重弛豫过程,表现出与T相关的超导能隙,并在200 K附近出现明显的“赝能隙”(PG)特征,表明在T_c以上存在一个与温度无关的能隙,其大小为Δ_PG= 61 ± 9 meV。SC和PG分量均显示饱和度是能量密度的函数,饱和度阈值分别约为0.15 \muJ /cm ^2和1.5 \muJ /cm ^2。
2008-10-06 cond-mat.supr-con
Magnetic-superconducting phase boundary of SmFeAsO$_{1-x}$F$_{x}$ studied via muon spin rotation: Unified behavior in a pnictide family
我们对SmFeAsO_(1-x)F_x进行了uSR研究,结果表明,只有在很窄的F掺杂范围内,磁有序和超导电性共存。这两种有序之间的急剧交叉与LaFeAsO_1-xF_x中观察到的类似,表明1111个磷属元素的共同行为。对μ子不对称性的分析表明,共存必须是纳米级的,即两相必须在几nm的典型长度尺度上精细地散布。在这种状态下,磁和超导转变温度都坍缩到非常低的值。我们的数据表明两个序参量之间存在竞争
2009-07-27 cond-mat.supr-con
Quasiparticle relaxation dynamics in spin-density-wave and superconducting SmFeAsO_{1-x}F_{x} single crystals
我们研究了准粒子弛豫和低能量电子结构在未掺杂的SmFeAsO和近最佳掺杂的SmFeAsO_{0.8} F_{0.2}单晶-表现出自旋密度波(SDW)有序和超导性分别-使用泵浦探测飞秒光谱。在未掺杂的单晶中观察到一个单一的弛豫过程,在SDW转变温度T_{SDW} \simeq 125{K}处显示出QP弛豫动力学的显著临界减慢。在超导晶体中存在多重弛豫过程,具有明显的超导态准粒子复合动力学,表现出类似BCS的T依赖超导能隙,在180 K以上出现类似赝能隙(PG)的特征,表明在T_{\mathrm{c} }以上120 meV处存在2Δ_{ \mathrm{PG} } \simeq的赝能隙。从泵浦光子能量依赖性,我们得出结论,SC状态和PG弛豫通道是独立的,这意味着存在两个独立的电子子系统。我们讨论的数据在空间不均匀性和多波段的情况下,发现后者是更符合目前的数据。
2010-01-08 cond-mat.supr-con
Local structural distortions and their role in superconductivity in SmFeAsO$_{1-x}$F$_x$ superconductors
用EXAFS研究了SmFeAsO $_{1-x}$ F $_x$($x$ = 0和0.2)化合物的As K边随温度的变化,以了解F掺杂化合物中局部结构畸变对超导电性的作用.一个显着的相关性之间的热变化的局部结构参数,如阴离子的高度和超导起始被发现在氟化化合物。这种阴离子高度的变化在非超导化合物中是不存在的。Fe-As键距的增加正好低于超导起始温度,表明在高T $_C$铜酸盐和这些Fe基超导体中观察到的畸变相似。
2014-05-13 cond-mat.supr-con
Superconducting phase fluctuations in SmFeAsO$_{0.8}$F$_{0.2}$ from diamagnetism at low magnetic field above $T_{c}$
用高分辨直流磁化强度测量方法研究了SmFeAsO $_{0.8}$ F $_{0.2}$(用超导转变温度$T_{c} \simeq 52.3$ K表征)的超导涨落.抗磁响应磁场高达1 T以上的$T_{c}$是类似于以前报道的欠掺杂铜酸盐超导体,它可以被证明在亚稳态超导岛在非零阶参数缺乏长程相干,因为强相位波动。在高场制度($H \gtrsim 1.5$ T)的基础上预测的Ginzburg-Landau理论的传统SF的标度参数被认为是适用的,在与低场制度中观察到的差异。这一事实启示我们,涨落抗磁性中同时存在两种不同的现象,即新特性相SF和常规SF。发现高磁场(1.5 T $\lesssim H \ll H_{c2}$)抑制前者,而不改变后者。
2011-07-03 cond-mat.supr-con
Magnetotransport and thermal properties characterization of 55 K superconductor SmFeAsO0.85F0.15
研究了FeAs基SmFeAsO和SmFeAsO_(0.85)F_(0.15)的结构/微结构与磁热输运性质之间的关系。室温粉末X射线衍射(XRD)数据的Rietveld分析表明,两种样品都是单相的,在F掺杂的化合物中含有非常少量的稀土杂质。电子显微镜研究表明,化合物具有层状的形态和结构,单个晶粒被无定形层包围。平均晶界厚度约为5 nm。在T = 150 K时,无F材料具有磁性,并出现Fe自旋密度波(SDW)有序结构。掺F化合物(SmFeAsO 0.85F 0.15)在Tc(R=0,H=0)~ 55 K范围内表现出超导电性,当磁场(H)为13 kOe时,其超导性降低到42 K。超导转变也证实了直流磁化和交流磁化率测量。使用Bean临界态模型计算的晶粒内临界电流密度(Jc)在零场(H=0)下5 K时约为5.26 x 10^4 A/cm 2。观察到热激活磁通流能量(U/KB)对外加磁场的依赖关系。在不同幅度的AC驱动场的AC磁化率测量证实了超导化合物的颗粒性质。已经确认SmFeAsO_(0.85)F_(0.15)样品在150 K的Fe(SDW)和55 K的超导电性也得到了比热[Cp(T)]测量的证实。非超导样品在4.5K和超导样品在3.5K分别出现反铁磁Sm阶,且后者的熵变比前者明显减小。本文对非超导SmFeAsO和55 K超导SmFeAsO_(0.85)F_(0.15)样品进行了全面的物…
2013-09-25 cond-mat.supr-con
Magnetic penetration depth of single crystal SmFeAsO_{1-x}F_y: a fully gapped superconducting state
用$T_c \simeq 45$ K测量了SmFeAsO $_{1-x}$ F $_y$($x\simeq y \simeq 0.2$)单晶的面内磁穿透深度$λ$。我们发现,在低温下,$λ$具有指数温度依赖性,这表明费米面是完全带隙的。的最小能隙,$Δ_1=1.1\pm 0.1 k_BT_c$在T=0 K的幅度,是显着小于BCS弱耦合值,这表明该间隙是强烈的各向异性或显着不同的费米表面片之间的变化。我们的数据很好地拟合了一个两个间隙模型与一个额外的更大的差距的幅度$Δ_2 = 1.8\pm0.2 k_BT_c$,这是与$\sim 80$ %的总超流密度。
2008-06-24 cond-mat.supr-con
Global and local critical current density in superconducting SmFeAsO$_{1-x}$F$_x$ measured by two methods
采用剩余磁矩法和Campbell法研究了粉末管法和传统固相反应法制备的SmFeAsO $_{1-x}$ F $_x$多晶块体的临界电流密度。使用这两种测量方法观察到两种类型的屏蔽电流,对应于全局和局部临界电流密度$J_{\rm c}$。在5 K时,整体和局部$J_{\rm c}$分别为$10^7$ A/m $^2$和$10^{10}$ A/m $^2$。局部$J_{\rm c}$随磁场增加而略有降低。整体的$J_{\rm c}$是独立的制备方法,而局部的$J_{\rm c}$是由PIT制备的样品比由固相反应制备的样品更大。
2009-07-02 cond-mat.supr-con
Evidence for negative thermal expansion in the superconducting precursor phase SmFeAsO
用高分辨粉末X射线散射研究了SmFeAsO $_{1-x}$ F $_x$(0 $\leq x \leq$ 0.10)系列掺氟稀土铁氧铌酸盐。与以前的研究一致,在T $\rm{_{S}}$ ~=~130~K时,母体化合物SmFeAsO表现出四方晶到正交晶的结构畸变,这种畸变被超导圆顶内0.10深处的$x \simeq$迅速抑制。在120 K时,晶胞对称性的改变伴随着以前未报道的磁弹性畸变.热膨胀系数$α_{V}$的温度依赖性揭示了SmFeAsO的丰富的相图:(i)在125 K的全球最小值对应于由泵浦探测飞秒光谱测量的自旋密度波不稳定性的开口,而(ii)在110 K的全球最大值对应于由磁性X射线散射测量的Sm和Fe亚晶格的磁有序。在比T $\rm{_{N}}$低得多的温度下,SmFeAsO表现出明显的负热膨胀,约为-40~ppm~ $\cdot$ ~K $^{-1}$,这与其他稀土氧铌酸盐如PrFeAsO和锕系氧铌酸盐NpFeAsO的行为相反,后者的$α<$ 0的起始只出现在磁有序附近.相关的电阻率和晶胞参数的温度和掺杂的依赖性,这一功能,我们解释的负热膨胀作为指示可能的凝结的巡回电子伴随着SDW间隙的开放,符合运输测量。
2018-02-23 cond-mat.supr-con
Inelastic x-ray scattering investigations of lattice dynamics in SmFeAsO$_{1-x}$F$_y$ superconductors
我们报告的声子态密度的测量与非弹性X射线散射测量SmFeAsO $_{1-x}$ F $_y$粉末。一个意想不到的强重整化的声子分支约23毫电子伏的氟取代氧。声子色散测量SmFeAsO $_{1-x}$ F $_y$单晶允许我们确定21 meV的A $_{1g}$在相位(Sm,As)和26 meV的B $_{1g}$(Fe,O)模式负责这种重整化,并可能揭示不寻常的电子-声子耦合通过自旋通道在铁基超导体。
2010-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single crystal of superconducting SmFeAsO1-xFy grown at high pressure
用六面顶砧高压技术,在30 kbar的压力和1350-1450 ℃的温度下,从NaCl/KCl助熔剂中生长出了尺寸达120 μ m的SmFeAsO_(1-x)Fy单晶。所获得的单晶的超导转变温度在45和53 K之间变化。所获得的晶体的特征在于在低磁场中的全抗磁响应和在高磁场中的高临界电流密度。对单晶进行了结构细化。在1 bar Ar压力下的差热分析研究表明SmFeAsO 1-xFy在1302 C下分解。
2008-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Crystal structure and phase transitions across the metal-superconductor boundary in the SmFeAsO1-xFx (0 < x < 0.20) family
掺氟稀土铁砷氧化物REFeAsO 1-xFx(RE =稀土)是近年来出现的一类新的高温超导体,其转变温度(Tc)高达55 K(参考文献1-4)。早期的工作提供了令人信服的证据,表明未掺杂的母体材料表现出自旋密度波(SDW)反铁磁有序性,并在冷却时经历从四方晶系到正交晶系晶体对称性的结构相变。5在超导性出现之前,磁性和结构不稳定性都在掺杂氟离子时受到抑制。6,7利用高分辨同步辐射X射线衍射研究了SmFeAsO_(1-x)Fx的结构性质(0 < x < 0.20),其中在x ~ 0.07附近出现超导性,并且Tc随着掺杂单调增加直到x ~ 0.20。超导体边界很好地进入超导状态2,并且当超导相变为对称四相时,结构畸变仅在掺杂水平x > 0.15处被抑制。值得注意的是,这种晶体对称性交叉与报道的电阻率和霍尔系数8的剧烈异常以及Tc的压力系数从正到负的切换相吻合,9从而意味着低温结构在定义这些超导体的电子特性方面起着关键作用。
2008-06-24 cond-mat.supr-con
Coexistence of magnetic fluctuations and superconductivity in the pnictide high temperature superconductor SmFeAsO$_{1-x}$F$_{x}$ measured by muon spin rotation
对磷属元素高温超导体SmFeAsO $_{1-x}$ F $_{x}$(x=0.18和0.3)进行了μ子自旋转动实验。我们观察到在超导附近的慢自旋涨落的异常增强,这表明自旋涨落有助于非常规超导态的形成。获得了面内穿透深度$λ_{ab}(0)=190(5)$ \thinspace nm的估计,这证实了磷属元素化物超导体在$T_{\mathrm{c}}$和$λ_{ab}(0)^{-2}$之间服从Uemura式关系。
2008-07-29 cond-mat.supr-con
Evidence of structural phase transition in superconducting SmFeAsO_(1-x)F_x from 19^F NMR
本文报道了SmFeAsO_(0.86)F_(0.14)多晶样品的电阻率、磁化强度和~(19)FNMR结果。电阻率和磁化强度数据显示在48 K时急剧下降,表明超导转变。核自旋-晶格速率(1/T_1)和自旋-自旋弛豫速率(1/T_2)清楚地表明样品在163 K附近存在结构相变,并发生超导转变。这一发现引起了人们的兴趣,以探索这是否是唯一的Sm为基础的系统,或者它也存在于其他稀土为基础的1111超导体。
2012-11-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Mechanism through direct and redox layer doping in Pnictides
通过在FeAs超导层和REO电荷库层中直接掺杂,讨论了磷属元素化物的超导电性机制。未掺杂的SmFeAsO是电中性的自旋密度波(SDW)化合物,在150 K以下具有磁有序性。超导FeAs层在Fe位掺杂Co和Ni,而REO层在O位掺杂F。在SmFeAsO通过Co的电子掺杂的结果在超导电性与转变温度(Tc)的最大值高达15 K,而F掺杂的结果在Tc高达47 K的SmFeAsO。所有这些REFe/Co/NiAsO/F化合物都是与ZrCuSiAs结构同构的。样品为四方晶系,空间群为P4/nmm。Tc随不同掺杂路线的变化表明了超导电性的结构和发生机制的多样性。氧化还原层掺杂比直接掺杂FeAs超导层更有效。
2012-11-20 cond-mat.supr-con
High upper critical field (120 T) with small anisotropy of highly hydrogen-substituted SmFeAsO epitaxial film
研究了高临界温度(Tc = 45 K)的1111型SmFeAsO外延薄膜在强磁场下的电子输运性质.利用单匝磁体产生高达130 T的磁场,我们确定了SmFeAsO_(0.65)H_(0.35)的上临界磁场(μ 0 Hc 2)在μ 0 H的近低温极限(2.2 K)为120 T|| AB.μ 0 Hc 2的角度依赖性表明,在Tc附近的各向异性参数γ为~2,这与实际候选的122型BaFe_2As_2的各向异性参数γ相当,但比F取代的SmFeAsO的各向异性参数小得多。小的γ主要来源于高的氢掺入。SmFeAsO_(1-x)H_x具有极高的μ 0 H_(c2)和小的γ,以及高的T_c和高的临界电流密度,这表明SmFeAsO_(1-x)H_x在超导电磁铁和电缆方面具有很高的潜力。
2022-11-18 cond-mat.supr-con
Doping-Driven Collapse of the SDW Correlation Gap in SmFeAsO$_{1-x}$F$_{x}$
我们报告的霍尔电阻率,$ρ_{xy}$的多晶SmFeAsO $_{1-x}$ F $_{x}$为四个不同的氟浓度从超导性的开始,通过崩溃的结构相变。对于两个更高掺杂的样品,$ρ_{xy}$在高达50 T的磁场中是线性的,仅具有弱的温度依赖性,使人联想到简单的费米液体。对于轻掺杂的$x<0.15$样品,我们发现了一个低温区,其特征在于$ρ_{xy}(H)$在磁场中是非线性的,并且即使霍尔角很小也具有很强的温度依赖性。这种非线性制度的起始温度在结构相(SPT)/自旋密度波(SDW)转变附近。的霍尔电阻率的温度依赖性是一致的热激活的载流子跨越能隙。报道了能隙随掺杂的演化。
2008-09-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Change of the charge modulation during superconducting transition in SmFeAsO(0.91)F(0.09) seen by 57Fe Mössbauer spectroscopy
用~(57)Fe穆斯堡尔谱研究了铁基超导体SmFeAsO(0.91)F(0.09)的温度关系,特别注意了47 K附近的超导转变区。发现了电子电荷密度的调制,导致了电荷密度波(CDW)和电场梯度波(EFGW)的产生。在超导能隙开口的温度范围内,CDW的调制增强,而EFGW的振幅在该温度范围内被部分抑制。这种效应与Ba(0.6)K(0.4)Fe_2As_2超导体中的类似效应正好相反。因此,似乎d电子有助于显着的库珀对形成在这两种化合物的EFGW是扰动的温度范围内的超导能隙形成。
2015-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synthesis, crystal structure, microstructure, transport and magnetic properties of SmFeAsO and SmFeAs(O0.93F0.07)
制备了SmFeAsO和SmFeAs(O_(0.93)F_(0.07))超导样品。利用Rietveld方法对样品的X射线粉末衍射数据进行了修正,并进行了扫描电子显微镜观察、透射电子显微镜分析、电阻率和磁化强度测量。烧结处理大大提高了晶粒的连通性,但另一方面,诱导的热力学稳定性之间的竞争的氧磷属元素化物和Sm 2 O3,从而恶化的样品的纯度。在原始样品的磁化强度和电阻率测量清楚地表明,存在两个不同的磁性来源:前者有关的Fe在140 K和后者由于反铁磁性顺序在低温下的Sm离子排序。在140 K的功能消失的F-取代的样品,在低温下出现超导转变。F-取代样品的磁阻曲线可能表明非常高的临界场值。
2008-06-13 cond-mat.supr-con
Anisotropy of superconducting single crystal SmFeAsO_(0.8)F_(0.2) studied by torque magnetometry
本文用转矩磁力仪研究了Tc =45(1)K的氧铌酸盐超导体SmFeAsO_(0.8)F_(0.2)单晶。通过高压立方砧技术生长质量约0.1 μ g的晶体。使用高灵敏度的压阻式扭矩传感器使得研究这些微小晶体的各向异性磁特性成为可能。各向异性参数与场无关,但随温度变化很大,从T=T_c时的8到T= 0.4T_c时的23。这种不寻常的行为标志着非常规的超导性。
2009-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Transport and infrared properties of SmFeAs(O1-xFx): from SDW to superconducting ordering
测量了未掺杂SmFeAsO和轻掺杂SmFeAs(O_(0.93)F_(0.07))的电阻率、磁电阻率、霍尔效应、塞贝克系数和红外反射率。SmFeAsO上测量的所有性质的特征在于由明确的签名的磁不稳定性。自旋密度波(SDW)带隙的打开导致了在磁跃迁下方载流子凝聚的自洽现象。这是伴随着由于电子-电子散射的抑制,不带隙载流子的迁移率增加。SmFeAs(O0.93F0.07)表现出增加的金属字符冷却一致的电子掺杂,即使在室温下的所有属性的值几乎重叠的SmFeAsO。然而,随着温度的降低,所有的异常SDW不稳定性丢失和超导转变发生。这表明,掺杂突然打破费米面的对称性,抑制SDW的形成,有利于超导转变,没有实质性的变化,在态密度或有效质量。
2008-09-22 cond-mat.supr-con
Coupling between 4f and itinerant electrons in SmFeAsO1-xFx (0.15 < x < 0.2) superconductors: an NMR study
给出了$0.15\leq x\leq 0.2$在SmFeAsO $_{1-x}$ F $_x$中的$^{19}$ F NMR测量结果。核自旋晶格弛豫速率$1/T_1$增加冷却后的趋势类似于一个已经观察到的CeCu $_{5.2}$ Au $_{0.8}$,准二维重费米子金属间化合物与反铁磁基态。特别是,无论是在SmFeAsO $_{1-x}$ F $_x$或CeCu $_{5.2}$ Au $_{0.8}$的弛豫速率的行为可以在弱巡回电子系统的自洽重整化理论的框架内描述。值得注意的是,没有检测到超导转变对$^{19}$ F $1/T_1$的影响,这是一种很难用单带模型解释的现象。
2010-03-19 cond-mat.supr-con
Fluorine solubility and superconducting properties of Sm(O,F)BiS$_2$ single crystals
用KI-KCl助熔剂生长了不同名义氟含量的Sm(O,F)BiS_2超导单晶。F在Sm(O,F)BiS 2单晶中O位的固溶极限约小于20at%。Sm(O,F)BiS 2单晶的F浓度几乎不受名义F含量的控制。这表明存在本征稳定相。在5 K左右显示出超导性。零电阻率的超导转变温度随着标称F含量的增加而增加,在O位小于70原子%的范围内,尽管F浓度和c轴晶格常数相似。
2021-06-18 cond-mat.supr-con
Low temperature specific heat of the hole-doped Ba_{0.6}K_{0.4}Fe_2As_2 single crystals and electron-doped SmFeAsO_{0.9}F_{0.1} samples
测量了GaAs基超导单晶Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$和高压合成多晶样品SmFeAsO $_{0.9}$ F $_{0.1}$的低温比热。发现Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$中尖锐的SH异常$ΔC/T|_{T_c}$达到了意想不到的高值98 mJ/mol K $^2$,比SmFeAsO $_{0.9}$ F $_{0.1}$($6\sim8$ mJ/mol K $^2$)样品大一个数量级,这表明FeAs-122比FeAs-1111具有非常高的正常态准粒子态密度。此外,我们还发现Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$的电子SH系数$γ_e(T)$与温度关系很弱,在低温区几乎与磁场成线性关系,这可能表明空穴掺杂的FeAs-122体系中含有一个具有完整超导带隙的主导组分,尽管我们不能排除具有各向异性或节点间隙的小部件的可能性。详细的分析表明,Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$的$γ_e(T)$不能用s波对称的单能隙拟合,这可能是由于多能隙效应.这些结果表明,空穴掺杂的Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$和F掺杂的LnFeAsO(Ln =稀土元素)体系的超导态性质存在明显的差异,我们…
2008-12-05 cond-mat.supr-con
Th substituted SmFeAsO: structural details and superconductivity with Tc above 50 K
合成并在高压下生长了Sm ~(1-x)Th ~(4+)部分取代Sm ~(3+)的超导多晶和单晶样品,研究了它们的结构、磁性和输运性质。超导Tc达到高于50 K的值。大块超导样品(x = 0.08,0.15,0.3)在低温下没有显示出从四方晶系到正交晶系晶体结构的相变的任何迹象。随着Th的替代,晶胞参数a和c减小,As位zAs的原子分数坐标几乎不变,而Sm/Th的zSm/Th的原子分数坐标增大。从5 K升温到295 K时,FeAs层厚度的膨胀占主导地位,而其他结构构件的变化较小,为1/5,并且它们相互补偿,因为As-Sm/Th距离似乎收缩了与O-Sm/Th膨胀相同的量。多晶和单晶样品的特征在于在低磁场中的完全抗磁响应,多晶样品的高晶粒间临界电流密度,以及单晶在2 K下在高达7 T的磁场中的8 × 105 A/cm 2量级的临界电流密度。磁穿透深度各向异性γλ随温度的降低而增大,与SmFeAsO_(1-x)Fy单晶的行为相似。从电阻测量估计的上临界场是各向异性的斜率为5.4 T/K(H//ab平面)和2.7 T/K(H//c轴),在温度足够远低于Tc。上临界场各向异性γH在2的范围内,与SmFeAsO 1-xFy单晶中已经报道的γH随温度降低而降低的趋势一致。
2010-06-01 cond-mat.supr-con
Non-linear lattice response of SmFeAsO_{1-x}F_{x} superconductor to hydrostatic pressure
在不同掺杂量(F取代O和Co取代Fe)和转变温度(T_{c})下,对SmFeAsO系列氧化物进行了流体静压拉曼测量,以研究晶格变化及其与掺杂和超导电性的关系。对这些化合物的同步辐射XRD数据表明,在低掺杂的晶格常数随压力变化平稳,但随着F浓度的增加,有偏离正常的状态方程,这些影响与修改的超导FeAs 4四面体。流体静压拉曼测量表明,在相同的压力下,稀土原子的A1 g模偏离了线性压力依赖关系,而XRD结果则表明了压力诱导的晶格异常。同样对称的As声子也有类似的反常现象。在铜酸盐中,这种效应在未掺杂的化合物中减弱,并且它与Sm(Fe_{1-x} Co_{x})AsO中存在的F取代无关。计算得到的Sm声子的Grüneisen参数({γ \approx }1.5)与铜酸盐的相应值非常相似,并且不随掺杂而变化。对于Fe模,它具有比As({γ \approx}1)更高的值({γ \approx}1.8),表明更非简谐的声子。
2012-10-24 cond-mat.supr-con
Systematic Study on Fluorine-doping Dependence of Superconducting and Normal State Properties in LaFePO1-xFx
我们研究了多晶LaFePO 1-xFx的晶格常数,输运和比热的氟掺杂依赖性。F掺杂使面内晶格常数略有单调减小。在正常状态下,低温电阻率与温度的平方成正比,电子比热系数较大,表明该体系存在适度的电子-电子关联。霍尔系数具有很大的数值,并表现出很大的温度依赖性,表明该系统中的低载流子密度和多载流子。上临界场的温度依赖性表明该系统是一个双能隙超导体。在该体系中,F掺杂对这些性质的依赖性很弱,而在FeAs体系(LaFeAsO)中,F掺杂引起电子性质的大的变化。这种差异可能是由于在这两个系统中的晶格的不同的F掺杂的依赖性。结果表明,这种铁磷属元素化合物的纯电子掺杂对电子性质的影响很弱。
2009-10-09 cond-mat.supr-con
Absence of Tunneling Character in c-axis Transport of SmFeAsO0.85 Single Crystals
我们沿c轴的SmFeAsO0.85单晶,在三端和四端配置,电输运测量,重点研究可能形成的FeAs超导层之间的约瑟夫森耦合。沿c轴观察到各向异性体超导性,但没有约瑟夫森耦合,证实了在电流-电压曲线和调制的临界电流的面内磁场的滞后的情况下。不同磁场方向的临界电流的变化给出了5的各向异性比。我们的铁磷属元素化物超导体的这种三维电子结构与另一种堆叠超导系统铜酸盐超导体中观察到的二维电子结构形成鲜明对比。
2011-02-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slow magnetic fluctuations and superconductivity in fluorine-doped NdFeAsO
在广泛研究的超导铁磷属化合物属于Ln 1111家庭(与Ln镧系元素),超导和反铁磁相之间的交叉区域的Ln = Nd的情况下,系统的调查一直失踪。我们填补了这一空白,专注于中间掺杂制度的NdFeAsO(1-x)F(x)的直流磁测量和μ子自旋光谱测量。我们在低氟掺杂下检测到的长程序被x = 0.08的短程磁相互作用所取代,在那里也出现了超导性。在这种情况下,磁场μ子自旋光谱实验显示了在低温下消失的缓慢磁波动的明确证据。这种波动的成分是由于玻璃状字符的磁有序相的NdFeAsO在中间氟掺杂。
2015-01-16 cond-mat.supr-con
Effect of Structural Parameters on Superconductivity in Fluorine-Free LnFeAsO1-y (Ln=La,Nd)
用粉末中子衍射技术研究了LnFeAsO $_{1-y}$(Ln = La,Nd)的晶体结构。建立了NdFeAsO $_{1-y}$的超导相图,它是由Rietveld精化确定的氧含量的函数。小的As-Fe键长表明As和Fe原子是共价连接的。FeAs $_4$ -四面体随着缺氧的增加而向规则形状转变。超导转变温度似乎达到最大值的规则的FeAs $_4$ -四面体。
2008-08-01 cond-mat.supr-con
{Rearrangement of the antiferromagnetic ordering at high magnetic fields in SmFeAsO and SmFeAsO$_{0.9}$F$_{0.1}$ single crystals
在磁场高达60 T、温度低至0.6 K的条件下,通过磁矩、磁化强度和磁阻测量,研究了非超导SmFeAsO和超导SmFeAsO $_{0.9}$ F $_{0.1}$单晶中Sm离子的低温反铁磁态.我们发现在这两个化合物的反铁磁有序的Sm-矩附近的$35-40$ ~T的一个独特的重排。这在静态和脉冲磁场中均被视为磁矩符号的急剧变化,其对磁各向异性敏感,并因此对$ab$平面中的磁矩敏感({ \it,即})。FeAs层),并且作为垂直于导电平面的磁场的磁化的跳跃。$35-40$ ~T中的这种磁序重排基本上与温度无关,并且在高磁场中指向倾斜或部分极化的磁态。然而,在这种重排之上的饱和磁矩的观测值表明,与Sm-磁矩相关的反铁磁性的完全抑制将需要超过60 T的场。当与相对小的Néel温度$T_{\rm N}\simeq5$ ~K相比时,这样大的场值是特别显著的,这表明非常各向异性的磁交换耦合。在过渡,磁阻测量显示出从正到负的场依赖性的交叉,表明在FeAs平面中的电荷载流子是敏感的稀土元素的磁性配置。这表明,一个有限的磁/电子之间的耦合的SmO和FeAs层,这是可能介导的交换相互作用,导致远程反铁磁顺序的Sm离子。
2011-02-16 cond-mat.supr-con
Superconductivity and Phase Diagram in the Iron-based Arsenic-oxides ReFeAsO1-delta (Re = rare earth metal) without F-Doping
在这里,我们报告了一类新的超导体的高压合成制备的四元家庭ReFeAsO 1-δ(Re = Sm,Nd,Pr,Ce,La)没有氟掺杂。这些化合物的起始超导临界温度(Tc)随Re原子尺寸的减小而增大,SmFeAsO 1-δ的Tc最高为55 K。对于NdFeAsO_(1-δ)体系,在不同的氧浓度下,发现了一个圆顶形相图。
2008-05-08 cond-mat.supr-con
Inelastic X-ray Scattering Study of superconducting SmFeAs(O$_{1-x}$F$_{y}$) Single Crystals: Evidence for Strong Momentum-Dependent Doping-Induced Renormalizations of Optical Phonons
本文报道了SmFeAsO和超导SmFeAsO $_{0.6}$ F $_{0.35}$单晶晶格动力学的非弹性X射线散射实验。特别注意的是沿[100]方向的三个光学模式接近23 meV,偏振的FeAs平面的色散。值得注意的是,这些模式中的两个强烈重整化氟掺杂。这些结果提供了显着的洞察的能量和动量的依赖性的晶格的耦合到电子系统,并强调自旋-声子耦合的重要性,在超导铁磷属元素化物。
2010-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure Effect on Superconductivity of Iron-based Arsenic-oxide ReFeAsO0.85 (Re=Sm and Nd)
本文报道了无氟掺杂的ReFeAsO_(0.85)(Re= Sm和Nd)系统的超导转变温度(Tc)的压力效应。高压下的原位测量表明,这两种化合物的Tc单调下降的压力范围内的调查。SmFeAsO 0.85和NdFeAsO 0.85的压力系数dTc/dP不同,表明层间形变对Tc有重要影响。理论计算表明,电子态密度随压力的增加而减小,与实验数据的趋势相同。
2008-07-21 cond-mat.supr-con
Etch Induced Microwave Losses in Titanium Nitride Superconducting Resonators
研究了在硅基片上制作的共面波导氮化钛谐振器的微波损耗与图形化方法之间的关系。三种不同的方法进行了研究:基于氟和氯的反应离子蚀刻和氩离子磨。在高微波探头功率的反应蚀刻谐振器表现出较低的内部损耗,而离子研磨的样品表现出显着较高的损耗。在单光子功率下,我们发现氟蚀刻谐振器的损耗比氯蚀刻谐振器低得多。我们解释的结果,通过使用数值计算的填充因子,并发现硅表面表现出较高的损失时,氯蚀刻比氟蚀刻。我们还发现,从显微镜,再沉积的硅上的光刻胶和侧壁是可能的原因,观察到的高损耗的离子铣削谐振器
2012-05-14 cond-mat.supr-con
Transition Temperature and Upper Critical Field in SmFeAsO1-xFx Synthesized at Low Heating Temperatures
低温合成是提高超导性能的一种很有前途和潜在有效的方法。我们报告的SmFeAsO 1-xFx的标称x含量变化在一个很宽的范围内的x = 0-0.35在900 ℃合成的多晶样品的制造。该合成温度比常规合成温度低约300 ℃。不同F掺杂样品的晶格参数和转变温度(Tc)的变化表明,晶胞体积(V)的减小似乎是Tc升高到57.8K的主要原因。磁电阻测量表明,上临界场斜率(dHc 2/dT)随着F浓度的增加而增加,直到x = 0.2,其中它达到对应于10埃的相干长度的最大值-8 T/K。在更高的F掺杂水平下,dHc 2/dT和低场Jc降低;然而,在0.5T以上,Jc具有几乎相同的值。与以前的报道相比,本合成路线与低的合成温度和常见的FeF 2作为F的来源是更有效地在引入F到SmFeAsO系统,从而导致改善系统的超导性能。此外,这种新的样品制备方法还减少了固态反应过程中F的蒸发以及坩埚与超导体之间的反应等不必要的问题。
2013-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Minimum model and its theoretical analysis for superconducting materials with BiS$_2$ layers
我们对新发现的超导体LaO $_{1-x}$ F $_x$ BiS $_2$进行了第一性原理能带计算,研究了其晶格结构和价带导带隙与氟掺杂的关系.我们发现,La和S之间的距离以及氟掺杂显着影响的带隙。另一方面,BiS $_2$层的四轨道模型表明晶格结构不影响这部分能带。尽管如此,在轻电子掺杂的情况下,带隙可以影响载流子浓度,这反过来又会影响传输特性。
2013-06-04 cond-mat.supr-con
Magnetic ordering of the RE lattice in REFeAsO: the odd case of Sm. A specific heat investigation in high magnetic field
本文研究了SmFeAsO多晶样品在磁场高达35 T的条件下低温比热反常(零场TN=5.4K)的演化。异常仍然非常尖锐,高达16 T,并在更高的领域变得圆润,温度变化不大。掺杂(超导)SmFeAsO_(0.85)F_(0.15)样品在16 T下表现出类似的行为。未掺杂SmFeAsO的临界场dBc/dT的初始斜率为160 T/K,掺杂SmFeAsO_(0.85)F_(0.15)的临界场dBc/dT的初始斜率为70 T/K,Bc(T)定义在比热异常的峰值处。对外加磁场的不敏感性是Sm所特有的,而在CeFeAsO中没有观察到,CeFeAsO的异常以dBc/dT=5.7T/K的初始斜率移动。我们认为,SmFeAsO(F)提出了一个前所未有的情况下,在反铁磁转变的自旋重新取向。
2009-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ab initio probing of the electronic band structure and Fermi surface of fluorine-doped WO3 as a novel low-TC superconductor
采用第一性原理计算研究了新发现的低温超导体氟掺杂WO 3的电子结构和费米面。我们发现,F掺杂提供了过渡的绝缘三氧化钨到金属类相WO 3-xFx,其中近费米态主要形成从W 5d与O 2 p轨道的混合物。氟添加剂在WO_3中的协同效应表现在电子浓度和晶格常数的变化。在分别探讨它们对近费米态的影响时,确立了电子因素对氟氧化钨向超导态转变的主导作用。费米面的体积随着掺杂量的增加而逐渐增大。在序列WO 3 \rightarrow WO 2.5 F 0.5中,W和O离子的有效原子电荷减少,但比理想化离子模型中预测的少得多-这是由于共价相互作用W-O和W-F的存在。
2011-12-15 cond-mat.supr-con
Driven charge density modulation by spin density wave and their coexistence interplay in SmFeAsO: A first-principles study
该研究利用密度泛函理论分析SmFeAsO中sAFM有序与自旋-轨道耦合对结构和电子性质的影响,揭示自旋/电荷密度波与超导掺杂浓度及机制的关联。
2024-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible High-Temperature Superconductivity in Hygrogenated Fluorine
最近通过实验证实的计算研究已经建立了超导温度$T_c$的发生,当化合物H $_3S$中的压力接近200 GPa时,接近200 K。受这些发现的启发,我们在这项工作中研究了在材料H $_3$ F中发现高温超导性的可能性。我们进行了线性增广平面波(LAPW)的计算,然后通过确定的角动量分量的状态密度,在费米能级和电子-离子矩阵元素的Hopfield参数的散射相移。我们计算的Hopfield参数远大于H $_3$ S中的参数,这表明它们可能导致大的电子-声子耦合常数,从而导致类似于甚至大于H $_3$ S的大的Tc。然而,关于这种材料的稳定性,弹性常数的计算是不确定的。
2017-03-09 cond-mat.supr-con
Electron-Doping Effect on Tc in the Undoped (Ce-Free) Superconductor T'-La1.8Eu0.2CuO4 Studied by the Fluorine Substitution for Oxygen
我们用NH_4F对未掺杂的(不含Ce)T ′-La_(1.8)Eu_(0.2)CuO_(4-y)Fy(y = 0 - 0.15)进行了掺杂,成功地合成了电子掺杂的T ′-La_(1.8)Eu_(0.2)CuO_(4-y)Fy多晶体样品。磁化率测量表明,超导转变温度Tc随y的增加而增加,在y = 0.025时达到最大值23 K,然后下降。在基于d-p模型计算的T '型(La,Eu)基铜氧化物中,Tc对掺杂载流子浓度的圆顶状依赖关系用自旋涨落介导的配对来解释[K. Yamazaki等人,J.物理学:序列号871,012009(2017)]。
2020-03-06 cond-mat.supr-con
Revisiting the electron-doped SmFeAsO: enhanced superconductivity up to 58.6 K by Th and F codoping
在铁基高温超导体中,只有电子掺杂的1111型化合物的Tc高于50 K。在这里,我们重新审视电子掺杂的SmFeAsO多晶,以进一步研究这些材料中的最高T-c。为了引入更多的电子载流子和更小的晶格畸变,我们研究了Th和F在重电子掺杂Sm-O层中的共掺杂效应。采用固相反应法合成了几十种Sm_(1-x)Th_xFeAsO_(1-y)F_y样品,并对样品进行了结构、电阻和磁性的表征。我们发现,Th和F的共掺杂明显地提高了样品的超导温度,当x= 0.2和y= 0.225时,样品的超导温度最高可达58.6K。进一步的元素掺杂会导致样品中杂质的增加和晶格畸变,从而削弱超导性。
2017-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fluorine-substitution-dependent phase diagram and superconducting properties of Sm-based oxypnictides synthesized by a high-pressure growth technique
Institute of High Pressure Physics (IHPP), Polish Academy of Sciences(波兰科学院高压物理研究所);Institute of Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院物理研究所);National Centre for Nuclear Research(国家核研究中心);Faculty of Physics, Warsaw University of Technology(华沙理工大学物理学院);Core Electronics Technology Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)(产业技术综合研究所核心电子技术研究所)
通过高压生长技术合成Sm基氧氮化物,发现氟取代影响其相图和超导性能,最佳掺杂区域Tc达57 K,Jc达10^4 A/cm²。
2026-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.app-ph
Optimization of superconducting properties of F-doped SmFeAsO by cubic anvil high-pressure technique
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院物理研究所);Research Institute for Advanced Electronics and Photonics, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)(国立研究开发法人产业技术综合研究所先进电子光子学研究所)
本研究利用立方压机高压装置优化F掺杂SmFeAsO的合成条件,发现原位工艺在4 GPa和1400°C下能显著提升转变温度和临界电流密度,但少量杂质相无法完全消除。
2025-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.app-ph
Synthesis and Microstructural Studies of Iron Based LaO1-xFxFeAs Superconducting Materials
报道了氟基铁掺杂超导体的合成和微结构研究。通过选择较低的温度和较长的合成时间,成功地合成了氟基新型超导材料LaO_(1-x)F_xFeAs。我们已经实现的超导转变温度是27.5 K,这是在x=0.2的掺杂水平观察。采用XRD、SEM和TEM等技术对材料的微观结构进行了表征。SEM和TEM显微照片显示了层状结构。
2008-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Probing multi-band superconductivity and magnetism in SmFeAsO$_{0.8}$F$_{0.2}$ single crystals by high-field vortex torque magnetometry
为了探索氧化物中多带超导电性的表现,我们测量了SmO $_{0.8}$ F $_{0.2}$ FeAs单晶混合态中磁扭矩$τ(θ)$的角度依赖性,作为温度$T$和高达30 T的高磁场$H$的函数。我们发现,有效质量各向异性参数$γ$提取$τ(θ)$,可以大大高估,如果没有适当地考虑到Sm或Fe离子的强顺磁性。正确提取的$γ$取决于$T$和$H$,在较低温度下在$γ\simeq 9$饱和。伦敦穿透深度和超流密度都不受上临界场的影响。我们的结果表明,两个强耦合的超导差距几乎相等的幅度。
2009-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hydrogen in layered iron arsenide: indirect electron doping to induce superconductivity
利用钙和稀土元素的高稳定性,首次在高压下合成了CaFeAsF_(1-x)H_x(x = 0.0-1.0)和SmFeAsO_(1-x)H_x(x = 0.0-0.47),形成氢取代的1111型铁砷化物超导体。中子衍射和密度泛函计算表明,氢被纳入作为H-离子占据F-网站的阻挡层的CaFeAsF。由此产生的CaFeAsF 1-xHx是非超导的,而SmFeAsO 1-xHx是超导体,在x 0.2时具有最佳Tc = 55 K。据发现,高达40%的O2-离子可以被H-离子取代,电子被供应到FeAs层中以保持中性(O2- = H-+ e-)。当x超过0.2时,Tc降低,对应于电子过掺杂区域。
2011-07-19 cond-mat.supr-con
Doping dependence of upper critical field and Hall resistivity in LaFeAsO1-xFx
用60 T脉冲磁体测量了LaFeAsO_(1-x)Fx在0 =< x =< 0.14范围内的电阻率(Rxx)和霍尔电阻率(Rxy)。虽然超导相图(Tc,x)显示了经典的圆顶形结构,我们发现,电阻上临界场(Hc 2)单调增加,随着氟浓度的降低,与最大的Hc 2>= 75 T x = 0.05。这让人想起在高Tc的铜酸盐的组合物的依赖性,并可能与开放的一个伪间隙中的欠掺杂区域。此外,超导样品的Hc 2(T)的温度依赖性可以根据多带超导性来理解。非超导样品的Rxy数据显示出非线性场依赖性,这也与多载波情况一致。
2009-04-13 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Fluorine-Arsenide Sr_{1-x}La_xFeAsF
自从氧磷属元素化合物\cite{1}在26 K发现超导性以来,在凝聚态物理和材料科学领域引起了极大的兴趣。在这一广泛类型的超导体\cite{2,3,4,5,6}的五种不同结构中,ZrCuSiAs结构受到特别关注,因为在氟掺杂的氧磷属元素REFeAsO(RE =稀土元素)中,$T_c$已迅速提升到55-56 K \cite{7,8,9,10,11}。对未掺杂的样品\cite{12,13}施加高压也可以诱导超导性。FeAs基系统中的超导机制尚不清楚,但很明显,结构或构建块的任何变化都会导致超导转变温度的变化。在这封信中,我们报告了新的化合物家族的制造,即具有ZrCuSiAs结构的氟砷化物DvFeAsF(Dv =二价金属),并且具有新的构建块DvF而不是REO(DvF和REO层都具有“+1”的组合阳离子状态)。未掺杂的母相在约173 K(SrFeAsF)、118 K(CaFeAsF)和153 K(EuFeAsF)处具有类似自旋密度波的转变。通过向系统中掺杂电子,与该SDW转变相关的电阻率异常被抑制,并且在氟砷化物Sr $_{1-x}$ La $_x$ FeAsF(x = 0.4)中在32 K出现超导性。我们的发现开创了一种在FeAs基体系中获得超导体的新方法。
2008-11-06 cond-mat.supr-con
Thermal properties of SmFeAs(O1-xFx) as probe of the interplay between electrons and phonons
对SmFeAsO、SmFeAs(O_(0.93)F_(0.07))和SmFeAs(O_(0.85)F_(0.15))样品的热性能进行了比较研究。比热和热导率表明,在未掺杂的SmFeAsO的自旋密度波(SDW)低于TSDW 135 K有序的明确证据。在低水平的F-掺杂,SmFeAs(O0.93F0.07),SDW订购被抑制和超导功能尚未在比热和热导率的最佳发展。在最佳F掺杂水平下,SmFeAs(O_(0.85)F_(0.15))的超导转变异常非常明显。通过对掺杂和未掺杂样品的对比分析,我们得出结论:尽管F掺杂确实改变了电子基态,但它并没有实质性地改变声子和电子参数,如声子模、Sommerfeld系数、电-声子耦合。热导率曲线的分析提供了SDW和超导能隙的评估,表明声子可以适当地探测电子基态的特征。
2008-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con