用非弹性中子散射方法研究了GaAs基超导体BaFe $_{1.9}$ Ni $_{0.1}$ As $_2$在超导转变温度$T_c=20$ K以上和以下的磁激发.除了在面内反铁磁有序波矢$(1,0,0)$处逐渐打开自旋能隙外，超导的作用是形成沿c轴方向具有清晰色散的三维共振。共振强度的发展类似于超导序参量，并且模式在$(1,0,0)$和$(1,0,1)$上以明显不同的能量出现。如果共振能与超导能隙$Δ$直接相关，则$Δ$取决于沿c轴的波矢转移。这些结果表明，在解释超导能隙的表面敏感探针，如扫描隧道显微镜和角分辨光电能谱得到的，必须小心。
英文摘要：
We use inelastic neutron scattering to study magnetic excitations of the FeAs-based superconductor BaFe$_{1.9}$Ni$_{0.1}$As$_2$ above and below its superconducting transition temperature $T_c=20$ K. In addition to gradually open a spin gap at the in-plane antiferromagnetic ordering wavevector $(1,0,0)$, the effect of superconductivity is to form a three dimensional resonance with clear dispersion along the c-axis direction. The intensity of the resonance develops like a superconducting order parameter, and the mode occurs at distinctively different energies at $(1,0,0)$ and $(1,0,1)$. If the resonance energy is directly associated with the superconducting gap energy $Δ$, then $Δ$ is dependent on the wavevector transfers along the c-axis. These results suggest that one must be careful in interpreting the superconducting gap energies obtained by surface sensitive probes such as scanning tunneling microscopy and angle resolved photoemission.
Anisotropic Superconducting Properties of Optimally Doped BaFe$_2$(As$_{0.65}$P$_{0.35}$)$_2$ under Pressure
在不同晶轴方向施加磁场的情况下，对BaFe $_2$（As $_{1-x}$ P $_{x}$）$_2$（$x\approx0.35$）的最佳掺杂单晶进行了压力下的磁性测量，从而跟踪了相干长度和各向异性因子的压力演化。尽管超导临界温度降低，我们的研究表明，压力下的超导性能变得更加各向异性。通过适当的缩放，我们直接将这些性质与BaFe $_2$（As $_{1-x}$ P $_{x}$）$_2$作为磷含量的函数获得的值进行比较。
Non-superconducting electronic ground state in pressurized BaFe$_2$S$_3$ and BaFe$_2$S$_{2.5}$Se$_{0.5}$
本文报道了利用中子衍射、非弹性中子散射、高压同步辐射衍射和高压输运技术对自旋梯型化合物BaFe $_2$ S $_{2.5}$ Se $_{0.5}$的综合研究。我们发现BaFe $_2$ S $_{2.5}$ Se $_{0.5}$具有与BaFe $_2$ S $_3$相同的$Cmcm$结构和条纹反铁磁序，但与未掺杂系统的120 K相比，N{é}el温度降低为$T_N=98$ K，有序矩略有增加，为1.40 $μ_B$/铁。BaFe $_2$ S $_{2.5}$ Se $_{0.5}$中的低能自旋激发与在BaFe $_2$ S $_{3}$中观察到的相似。然而，与BaFe $_2$ S $_3$在低于$T_c \sim 14$ ~K和10~GPa或更高压力下的超导电性的报道不同，我们在BaFe $_2$ S $_{2.5}$ Se $_{0.5}$中没有观察到超导电性。与此相反，电阻率表现出一个上升，在低温下的压力。此外，我们还发现，为这项研究合成的BaFe $_2$ S $_3$的其他高质量样品在压力下也未能成为超导体，而是在低温下显示出类似的电阻率上升。这些结果表明，微观，样品特定的细节在确定最终的电子基态在这个自旋阶梯系统中发挥了重要作用。我们认为BaFe $_2$ S $_3$和BaFe $_2$ S $_{2.5}$ Se $_{0.5}$的低温电阻率的上升可能是由于…
Doping evolution of antiferromagnetism and transport properties in the non-superconducting BaFe2-2xNixCrxAs2
本文报道了Ni和Cr等量掺杂的铁磷属元素化物BaFe $_{2-2x}$ Ni $_{x}$ Cr $_{x}$ As $_{2}$的弹性中子散射和输运测量结果。与电子掺杂的BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As $_{2}$相比，BaFe $_{2-2x}$ Ni $_{x}$ Cr $_{x}$ As $_{2}$中的长程反铁磁（AF）有序逐渐被抑制，在$x= 0.20$附近的有序矩和Néel温度逐渐消失，没有出现超导电性.对BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As和BaFe $_{2-2x}$ Ni $_{x}$ Cr $_{x}$ As $_{2}$的输运性质的详细分析表明，与作为温度的函数的线性电阻率相关的非费米液体行为可能不对应于静态AF序的消失。从温度依赖性的电阻率在过掺杂的化合物没有静态AF秩序，我们发现，实际上是由Cr杂质散射，这可能会导致一个金属到绝缘体的交叉在高掺杂BaFe $_{1.7-y}$ Ni $_{0.3}$ Cr $_{y}$ As $_{2}$的影响。
Thermal conductivity of overdoped BaFe$_{1.73}$Co$_{0.27}$As$_2$ single crystal: Evidence for nodeless multiple superconducting gaps and interband interactions
测量了过掺杂的FeAs基超导体BaFe $_{1.73}$ Co $_{0.27}$ As $_2$（$T_c$ = 8.1 K）单晶的面内热导率$κ$，其热导率低至80 mK。在零磁场下，剩余的线性项$κ_0/T$可以忽略不计，表明在$ab$平面上存在无结超导能隙.在磁场中，$κ_0/T$迅速增加，与传统的s波超导体有很大不同。这种反常的$κ_0/T(H)$可能揭示了在过掺杂BaFe $_{1.73}$ Co $_{0.27}$ As $_2$中的一种奇异的超导能隙结构：消失空穴（$β$）的能隙比包含大部分载流子的电子（$γ$和$δ$）的能隙大得多。这种奇异的带隙结构是由带间相互作用诱导的超导态的证据，其中具有{ \it较小}态密度的带具有{ \it较大}带隙。
Magnonlike dispersion of spin resonance in Ni-doped BaFe$_2$As$_2$
Ba（Fe $_{0.963}$ Ni $_{0.037}$）$_2$ As $_2$的非弹性中子散射测量表明，在超导状态下，Fe层内存在各向异性色散的中子自旋共振。尽管谐振沿正交a轴在Q $_{AFM}$处尖锐地达到峰值，但是谐振沿b轴远离Q $_{AFM}$向上分散。与超导铜氧化物中自旋激发的向下色散共振和沙漏形状不同，电子掺杂BaFe $_2$ As $_2$化合物中的共振具有类似磁振子的向上色散.
Phase transition beneath the superconducting dome in BaFe$_2$(As$_{1-x}$P$_x$)$_2$
我们提出了一个理论的超流密度，$ρ_s$，在BaFe $_2$（作为$_{1-x}$ P $_x$）$_2$在附近的一个假定的自旋密度波量子临界点在P掺杂，$x=x_{c}$的大抑制。我们认为，转变成为弱的一阶附近的$x_{c}$，和无序诱导的超导和反铁磁区域在短的长度尺度的水坑，从而系统成为一个电子微乳液。我们认为超导晶粒间的约瑟夫森耦合抑制了$ρ_s$。此外，“正常”准粒子在界面处的挫折约瑟夫森结的存在下，将引起一个高度非平凡的功能，在低频响应在一个狭窄的附近$x_c$。我们提出了一些实验来验证我们的理论。
Line nodes in the energy gap of high-temperature superconducting BaFe_2(As_{1-x}P_x)_2 from penetration depth and thermal conductivity measurements
本文报道了高质量BaFe $_2$（As $_{1-x}$ P $_{x}$）$_2$（$T_c=30$ \，K）单晶的磁穿透深度和热导率数据，为该材料的能隙中存在线节点提供了有力的证据。这与（Ba，K）Fe $_2$ As $_2$中发现的无节能隙明显不同，后者具有相似的$T_c$和相图。我们的研究结果表明，排斥电子相互作用的Fe基高$T_c$超导性发挥了至关重要的作用，但独特的是有明显不同的配对状态，有和没有节点，具有可比的$T_c$。
Co-substitution effects on the Fe-valence in the BaFe2As2 superconducting compound: A study of hard x-ray absorption spectroscopy
研究了BaFe_（2-x）Co_xAs_2超导体的Fe K X射线吸收近边结构（XANES）。没有明显的改变，在形状或能量的位置，观察到这一边缘与Co替代。这一结果提供了实验支持，以前的从头计算中，额外的Co电子集中在替代网站，并没有改变的Fe离子的电子占据。超导电性可能是由于取代原子引起的成键修饰而出现的，取代原子通过减少Fe局部矩和/或增加伴随的正交畸变的弹性能惩罚来削弱自旋密度波基态。
Electronic structure of heavily electron-doped BaFe$_{1.7}$Co$_{0.3}$As$_2$ studied by angle-resolved photoemission
我们对重电子掺杂非超导BaFe $_{1.7}$ Co $_{0.3}$ As $_2$进行了高分辨角分辨光电子能谱研究。我们发现在空穴掺杂的超导体Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$中观察到的两个空穴费米面口袋在该化合物中不存在或非常小，而在M点处的两个电子口袋由于Co替代的电子掺杂而显著膨胀。非SC和SC样品的费米面的比较表明，通过反铁磁波矢连接的空穴和电子口袋的共存是实现铁基超导体的超导性机制的必要条件。
Spin dynamics near a putative antiferromagnetic quantum critical point in Cu substituted BaFe$_2$As$_2$ and its relation to high-temperature superconductivity
我们提出的非超导Ba（Fe ${_{0.957}}$ Cu ${_{0.043}}$）${_2}$作为${_2}$，一个组合物的AFM有序和顺磁相之间的量子临界点的弹性和非弹性中子散射测量的结果。通过将这些结果与低Cu组份以及母体化合物BaFe $_2$ As $_2$和超导Ba（Fe $_{1-x}$ Ni $_x$）$_2$作为$_2$化合物，我们证明了Ba的反铁磁有序态中的顺磁自旋涨落是明显的（Fe $_{0.957}$ Cu $_{0.043}$）$_2$作为$_2$，它不同于超导化合物中类似AFM的自旋涨落。我们的观察表明，铜替代扰乱准粒子之间的相互作用和自旋涨落。我们还表明，自旋-自旋相关长度，${ξ(T)}$，迅速增加，随着温度的降低，并找到${ω/T}$标度行为，量子临界的标志，在反铁磁量子临界点。
Nodeless superconductivity in the presence of spin-density wave in pnictide superconductors: The case of BaFe$_{2-x}$Ni$_{x}$As$_{2}$
铁基超导体的特点表现在其电子、磁性和库珀对的配对对称性上，但后者仍有待探索。通常在这些材料中，超导性与磁序共存并竞争，从而产生非常规的配对机制。本文报道了BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As $_{2}$单晶体在超导状态下的体磁化强度和低温比热的测量结果。{电子}比热在超导转变温度处显示出明显的异常，并且{在超导状态的低温下}显示出小的剩余部分。当$x$ = 0.092、0.096和0.10时，正常态索末菲系数随Ni掺杂而增加，这说明磁性和超导性之间存在竞争。我们的超导态比热和伦敦穿透深度的温度依赖性的分析提供了强有力的证据，一个两带$s$波序参数。此外，从低临界场计算的伦敦穿透深度的数据遵循指数温度依赖性，完全带隙超导体的特征。这些观察清楚地表明，在接近最佳掺杂的化合物中的超导能隙是无节点的。
Pressure tuning of Fermi surface topology of optimally doped BaFe$_{1.9}$Ni$_{0.1}$As$_{2}$
采用高压下的电阻测量和同步辐射X射线衍射测量相结合的方法，研究了电子掺杂BaFe $_{1.9}$ Ni $_{0.1}$ As $_{2}$的超导、输运和结构性质.发现该体系的超导转变温度与$c/a$的轴比随压力的增加而降低的方式相似，但在7.5GPa的临界压力下，$c/a$的超导转变温度为零，此时发生了从四方相到塌缩四方相的同构转变。电阻服从线性温度依赖关系，证明了反铁磁自旋涨落输运机制。压力效应的压力诱导费米表面拓扑结构的修改，其中压力抑制准粒子的有效质量和强度的反铁磁自旋涨落导致超导性的降低，相应的框架内解释。在塌缩的四方相中不存在的超导电性被认为是由于反铁磁自旋涨落的完全抑制。
我们提出了详细的温度依赖的光学数据BaFe $_{2-x}$ Co $_{x}$作为$_{2}$（BCFA），与x = 0.14，在4 meV和6.5 eV之间。我们分析我们的光谱，以确定主要的光学参数，并表明，在这种材料的带间电导率已经开始约10毫电子伏。我们确定超流密度为2.2 × 10^{7} $ cm^{-2}, which places optimally doped BFCA close to the Uemura line. Our experimental data shows clear signs of a superconducting gap with 2$ Δ_{1} $ = 6.2 $ \pm $ 0.8 meV. In addition we show that the optical spectra are consistent with the presence of an additional band of strongly scattered carriers with a larger gap, 2$ Δ_{2} $ = 14 $ \pm $2 meV.
Orbital character variation of the Fermi surface and doping dependent changes of the dimensionality in BaFe2-xCoxAs2 from angle-resolved photoemission spectroscopy
Magnetic properties and pairing tendencies of the iron-based superconducting ladder BaFe$_2$S$_3$: combined ab initio and density matrix renormalization group study
本文报道了最近在两柱梯形化合物BaFe $_2$ S $_3$中发现的高压超导电性[H. Takahashi等人，Nature Materials 14，1008（2015）]开辟了一条广阔的研究途径，因为它代表了准一维铁基高临界温度超导体中配对趋势的第一份报告。与铜酸盐的情况类似，使用多体技术和模型哈密顿量可以更精确地研究阶梯和链，而不是分层的对应物，特别是如果几个轨道是活跃的。在这篇文章中，我们从第一原理推导出一个双轨道哈伯德模型，该模型描述了BaFe $_2$ S $_3$的各个阶梯。用密度矩阵重整化群研究了该模型。这些首次报道的结果是令人兴奋的两个原因：（i）在半填充，铁磁顺序出现作为主导的磁性模式沿梯级的梯子，和反铁磁顺序沿腿，在良好的协议与中子实验;（ii）对形成强耦合制度，通过研究发现掺杂的两个空穴的结合能的半填充系统。此外，轨道选择性莫特相特性随着掺杂而发展，只有一个Wannier轨道接收空穴载流子，而另一个保持半填充。这些结果表明，铁基双阶梯模型的分析可以阐明铁基高临界温度超导体的配对倾向和其他奇异性质的起源。
Disorder effects in multiorbital $s_{\pm}$-wave superconductors: Implications for Zn-doped BaFe$_2$As$_2$ compounds
最近对Zn掺杂的122型铁磷族化合物Ba（Fe $_{1-x-y}$ Co $_y$ Zn $_x$）$_2$ As $_2$的实验挑战了我们对122型铁磷族化合物的电子掺杂以及掺杂和杂质散射之间的相互作用的理解。为了解决这个谜，我们调查的无序影响的强（幺正）散射限制的$s_{\pm}$波超导配对状态的系统的各种性质的Zn杂质。格点Bogoliubov-de Gennes方程（BdG）的求解自洽的基础上的最小两轨道模型与扩展的杂质浓度范围。我们发现，锌杂质是最好的模型作为一个缺陷，其中电荷主要是本地化的，但散射扩展到几个晶格位置。随着Zn浓度的增加，态密度显示出逐渐填充的间隙，揭示了杂质诱导的对断裂效应。此外，无序组态平均超导序参量和超流密度都被显著地抑制到Dirty极限，表明常规s波超导体的Anderson定理被违反，杂质平均格林函数的Abrikosov-Gorkov理论被打破.此外，我们发现，超导相是完全抑制接近的临界杂质浓度大致$n_\text{imp}\approx 10%$，与最近的实验。
Nematic fluctuations in the non-superconducting iron pnictide BaFe$_{1.9-x}$Ni$_{0.1}$Cr$_{x}$As$_{2}$
铁基超导体中电子相变的主要驱动力仍在争论中。利用电子输运、角分辨光电子能谱（ARPES）和非弹性中子散射（INS）测量方法，对非超导铁磷属元素化物BaFe $_{1.9-x}$ Ni $_{0.1}$ Cr $_{x}$ As $_{2}$体系的电子涨落进行了全面的研究.以前的中子衍射和输运测量表明，共线反铁磁性持续到$x=0.8$，具有类似的Néel温度$T_N$和结构转变温度$T_s$约32 K，但电荷载流子在$x=$ 0.5附近从电子型变为空穴型。在这项研究中，我们发现，在平面电阻率各向异性也高度依赖于铬掺杂和电荷载流子的类型。虽然ARPES测量表明，对于$x=0.05$和$x=0.5$化合物，在$T_s$附近可能存在较弱的轨道各向异性开始，但INS实验清楚地揭示了低能自旋激发各向异性的不同开始温度，这可能与自旋向列性的能量标度有关。这些结果表明，铁原子上的局域自旋和费米面上的巡游电子之间的相互作用对铁磷属元素化物的自旋涨落是至关重要的，其中轨道自由度的行为可能与自旋自由度不同，输运性质与自旋动力学密切相关.
Robust block magnetism in the spin ladder compound BaFe$_2$Se$_3$ under hydrostatic pressure
大多数铁基超导体（FeSC）具有二维正方形晶格结构。最近的报道中的压力诱导超导自旋梯系统，BaFe $_2$ X $_3$（X =S，Se），介绍了准一维原型和绝缘母体化合物的FeSC。在这里，我们报告的X射线，中子衍射和μ子自旋弛豫实验BaFe $_2$ Se $_3$在静水压力下，调查其磁和结构特性的压力-温度相图。在3.7（3）GPa的压力下发现了结构相变。在6.8（3）GPa和120 K下的中子衍射测量表明，即使在这些高压下，块体磁性仍然存在。磁转变温度$T\rm_N$的稳定增加和随后的快速下降以及压力$P_s$以上的力矩的大大减小表明在该梯形系统中接近超导相的潜在的富相和竞争相。
