The structural properties of the SrFe2As2 and CaFe2As2 compounds have been extensively analyzed by transmission electron microscopy (TEM) from room temperature down to 20K. The experimental results demonstrate that the SrFe2As2 crystal, in consistence with previous x-ray data, has a tetragonal structure at room temperature and undergoes a tetragonal (T)-orthorhombic (O) phase transition at about 210K. Moreover, twinning lamella arising from T-O transition evidently appears in the orthorhombic phase. On the other hand, TEM observations of CaFe2As2 reveal the presence of a pseudo-periodic structural modulation with the periodicity of around 40nm at room temperature. This modulation is likely in connection with the local structural distortions within the Ca layer. In-situ cooling TEM observations of CaFe2As2 reveal the presence of complex domain structures in the low-temperature orthorhombic phase.
Local orthorhombicity in the magnetic $C_4$ phase of the hole-doped iron-arsenide superconductor Sr$_{1-x}$Na$_{x}$Fe$_2$As$_2$
我们报告了Sr $_{1-x}$ Na $_{x}$ Fe $_2$随温度变化的对分布函数测量结果。作为$_2$,一种铁基超导体系统,包含一个具有凹入四重对称性的磁相,称为磁$C_4$相。定量的改进表明,在$C_4$相的瞬时局部结构是由波动的正交区域的长度尺度为$\sim$ 2 nm,尽管平均静态结构的四重对称。此外,当地的正交波动存在于一个类似的长度尺度上的温度以及顺磁四相。这些结果突出了铁基超导体异常大的磁化率,并对磁$C_4$相和相邻的$C_2$和超导相具有重要意义。
Competition between orthorhombic and re-entrant tetragonal phases in underdoped Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ probed by the response to controlled disorder
利用2.5 MeV电子低温辐照研究了空穴掺杂Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$中存在于$x=$ 0.25附近的条状${\rm C_2}$和四元${\rm C_4}$反铁磁相之间的竞争.在该范围之外的附近成分中,在$x=$ 0.22和$x=$ 0.19处,伴随的正交/条纹反铁磁转变$T_{\rm C2}$和超导转变$T_{\rm c}$的温度都被添加的无序以约0.1 K/ $μΩ$ cm的类似速率单调抑制,如通过使用电阻率变化作为散射速率的本征测量所揭示的。与此形成鲜明对比的是,在$x=$ 0.25时发现在速率为0.24 K/ $μΩ\cdot$ cm时对${\rm C_4}$相的快速抑制。此外,${\rm C_4}$相的这种抑制伴随着${\rm C_2}$相的不寻常的无序诱导的稳定化,这通过电阻率和比热测量来确定。${\rm C_4}$相的抑制率明显高于Ni掺杂的CaKFe $_4$ As $_4$中自旋涡旋相的抑制率(0.16 K/ $μΩ$ cm)。
Tetragonal-orthorhombic phase coexistence under magnetic fields in BaFe$_2$As$_2$ and Sr(Fe$_{1-x}$Co$_{x}$)$_2$As$_2$: evidence of magnetically driven structural transition
在BaFe $_2$ As $_2$和Sr(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_2$ As $_2$单晶上进行同步加速器X射线衍射实验,作为温度和沿四重$[1 \bar{1} 0]$方向施加的磁场的函数,辅以电阻率和比热实验。对于BaFe $_2$ As $_2$晶体,自旋密度波反铁磁有序温度为$T_{AF}=132.5$ K,正交相的起始温度为$T_{o}=137$ K,磁场有利于与正交相竞争$T \gtrsim T_{AF}$的四畴的生长。对于具有更多分离跃迁($T_{AF} = 132$ K和$T_{o} = 152$ K)的Sr(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_2$ As $_2$晶体,晶体结构在接近$T_{AF}$的窄温度区间内也显示出显著的场依赖性。这些结果有利于磁驱动器的结构和122 Fe pnictides的相变。
Stabilization of an ambient pressure, collapsed tetragonal phase in CaFe2As2 and tuning of the orthorhombic / antiferromagnetic transition temperature by over 70 K by control of nano-precipitates
Pressure dependence of the low- temperature crystal structure and phase transition behaviour of CaFeAsF and SrFeAsF: A synchrotron x-ray diffraction study
High resolution X-ray scattering studies of structural phase transitions in underdoped La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$
用高分辨X射线散射技术研究了低掺杂La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$单晶的结构相变。在x=0.125,0.095和0.08的单晶样品中研究了与连续高温四方晶系(HTT,$I4/mmm$)到中温正交晶系(MTO,$Cmca$)相变相关的临界性质,发现所有行为与理论预期的三维XY临界性一致。正交应变2(a-b)/(a+b)中的幂律行为在非常宽的温度范围内被观察到,跨越相图中的大多数MTO区域。在x=0.125和x=0.095的样品中,研究低温四元(LTT,$P4_{2}/ncm$)相,低于强烈不连续的MTO $\to$ LTT相变的低温测量表明,LTT相的特征在于相对较宽的布拉格散射,与在HTT相的相关波矢处观察到的相比。这表明LTT相是四方相和正交相的混合物,或者它是具有非常小的正交应变的正交相,与先前在混合La $_{2-x}$ Sr $_{x-y}$ Ba $_y$ CuO $_4$单晶中报道的“较少正交”低温结构一致。我们比较复杂的温度-成分相图的结构和超导相变在欠掺杂的La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$的位置,并找到良好的协议与多晶样品上获得的结果。
Raman scattering study of tetragonal magnetic phase in Sr$_{1-x}$Na$_x$Fe$_2$As$_2$: structural symmetry and electronic gap
我们使用非弹性光散射来研究Sr $_{1-x}$ Na $_x$ Fe $_2$ As $_2$($x\approx0.34$),它表现出强大的四重旋转对称性的正交磁相内恢复的四重磁相。随着冷却,我们观察到分裂和重组的$E_g$声子峰后进入正交和四方晶系的磁相,分别与再入相行为。我们的电子拉曼数据揭示了一个明显的功能,这显然是与四磁相,这表明电子间隙的开放。没有声子回折行为可以检测到以上的噪声水平,这意味着任何晶格平移对称性破缺的四重磁相必须是非常弱的。
Observation of the Tetragonal-Orthorhombic transition in polycrystalline YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+δ}$ samples during the oxidation process at constant temperature via thermogravimetry and differential thermometry analysis
Tetragonal magnetic phase in Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ from x-ray and neutron diffraction
结合中子和X射线衍射实验表明,形成低温少数四相的Ba $_{0.76}$ K $_{0.24}$ Fe $_2$ As $_2$除了大多数磁性,正交相。磁性($\frac{1}{2}$ $\frac{1}{2}$ 1)峰的同步增强表明,该少数相与Ba $_{1-x}$ Na $_x$ Fe $_2$ As $_2$($0.24 \leq x \leq 0.28$)中观察到的类型相同,其中磁矩沿$c$ -轴重新取向。这证明了四磁相是空穴掺杂铁基超导体的普遍特征。
Direct observation of spin excitation anisotropy in the paramagnetic orthorhombic state of BaFe$_{2-x}$Ni$_x$As$_2$
我们用输运和非弹性中子散射测量研究了铁磷属元素化物BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As $_{2}$($x=0,0.03$)的单晶,它在$T_s$处表现出四方晶到正交晶的结构转变,在$T_N$($T_s\geq T_N$)处表现出条纹反铁磁有序.利用可调单轴压力装置,研究了不同压力条件下晶体在反铁磁波矢$S_1(1,0)$及其90 $^\circ$旋转波矢$S_2(0,1)$下的输运和自旋激发特性。我们发现,所需的单轴压力去孪晶和维持单畴正交反铁磁相的BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$作为$_{2}$诱导电阻率和自旋激发各向异性在温度高于零压力$T_s$。在单轴无压退孪晶样品中,$S_1(1,0)$和$S_2(0,1)$之间的自旋激发各向异性首先出现在$T_s$下面的顺磁正交相中。这些结果与自旋自旋理论的预测一致,表明铁磷属元素化物中不存在高于$T_s$的结构或相变。
Quantitative relationship between structural orthorhombicity, shear modulus and heat capacity anomaly of the nematic transition in iron-based superconductors
Structural, electronic, and dynamical properties of the tetragonal and collapsed tetragonal phases of KFe$_2$As$_2$
具有四元ThCr $_{2}$ Si $_{2}$型结构的化合物的特征在于由外部压力诱导的从四元相到塌陷的四元相的同构相变的可能性。具有这种相变的化合物的实例是属于铁基超导体家族的KFe $_{2}$ As $_{2}$。在本文中,我们研究的相变的结构,电子和动力学性质的这种化合物的影响。进行从头计算,我们再现的晶格常数对压力的依赖性和分析的原子间距离的变化,在tetraphs和崩溃tetraphs相。本文采用具有最大局域Wannier轨道的紧束缚模型,计算并讨论了压力对电子能带结构和费米面形状的影响。我们发现了一个相变的前兆的形式增强的两个Wannier轨道之间的重叠As原子。为了更好地理解KFe $_{2}$ As $_{2}$的超导性质,我们研究了轨道投影库珀对磁化率随压力的变化。我们发现了一个很好的定性协议与实验观察的敏感性随着压力的增加。结构转变也影响KFe $_{2}$ As $_{2}$的声子谱,其表现出明显的压力诱导的变化。在接近相变时,与Fe和As原子振动有关的声子模表现出反常的、非单调的压力依赖性。
Structural, electronic properties and Fermi surface of ThCr2Si2-type tetragonal KFe2S2, KFe2Se2, and KFe2Te2 phases as parent systems of new ternary iron-chalcogenide superconductors
Highly mobile carriers in orthorhombic phases of iron-based superconductors FeSe${}_{1-x}$S${}_{x}$
测量了FeSe ${}_{1-x}$ S ${}_{x}$(x= 0.04,0.09和0.19)单晶的纵向电阻率和霍尔电阻率随磁场和温度的变化关系。样品FeSe ${}_{0.81}$ S ${}_{0.19}$没有表现出向正交相的转变,并且在低温下表现出与正交样品完全不同的输运性质。FeSe ${}_{0.81}$ S ${}_{0.19}$的行为可以用简单的两带模型很好地描述,空穴和电子迁移率的值相当。特别是在低温下,横向电阻表现出线性场依赖性,磁阻遵循二次场依赖性,并遵守科勒规则。相反,科勒规则强烈违反样品具有正交低温结构。而正交样品的输运性质可以用三带模型来描述,该模型中的空穴带和电子带几乎与四元样品的空穴带和电子带等价,并辅以载流子数小两个数量级的高迁移率电子带。因此,正交Fe(SeS)样品的低温输运性质的特殊性,可能与许多其他正交铁超导体一样,是由于存在少量的高流动性载流子,这些载流子来自费米表面的局部区域,大概是在范霍夫奇点附近。
Dramatic Changes in the Electronic Structure Upon Transition to the Collapsed Tetragonal Phase in CaFe2As2
利用角分辨光电子能谱(ARPES)和密度泛函理论(DFT)计算方法研究了CaFe $_2$ As $_2$的电子结构.铁砷高温超导体的这种不寻常的相很难测量,因为它只在压力下存在。通过诱导内部应变,通过后生长,单晶的热处理,我们能够在常压下稳定CT相。我们发现显着差异的费米表面拓扑结构和带色散数据从更常见的正交反铁磁或四方顺磁相,电子结构计算一致。空穴带的顶部下沉到费米能级以下,这破坏了母相中存在的嵌套。在这个阶段没有嵌套,以及明显的Fe磁矩的损失,现在清楚地实验相关的超导性在这个阶段的缺乏。