Doping-dependent orbital magnetism in Chromium pnictides
Universidade Federal de Uberlândia(乌贝拉巴联邦大学);Universidade de São Paulo(圣保罗大学)
研究通过矩阵随机相位近似方法探讨了LaCrAsO母体化合物在电子掺杂下的相图,发现低掺杂时系统稳定于反铁磁态,高掺杂时出现条纹型反铁磁相,不同磁序向量与Cr的d轨道局域性有关。
2026-01-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Global Phase Diagram for Magnetism and Lattice Distortion of Fe-pnictide Materials
我们在一个统一的理论中研究了零温度下Fe-磷属元素化物材料的磁序和晶格结构的全局相图,并通过掺杂和压力进行了调整。在相图的低掺杂和高压侧,有一个单一的过渡,这是由$z=2$平均场论描述的非常弱的失控流;在高掺杂和低压侧的过渡预计将分裂为两个过渡,一个O(3)自旋密度波过渡其次是z = 3量子伊辛过渡在较大的掺杂。在BaFe_(2-x)Co_xAs_(2-x)中,实验观察到,晶格应变场涨落的涨落不会影响自旋密度波跃迁,但可能通过线性耦合驱动更接近平均场的伊辛波跃迁。
2008-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-orbital quantum spin model of magnetism in the iron pnictides
我们研究了一个双轨道自旋模型来描述铁磷属化物的(π,0)条纹反铁磁性。“双自旋”模型具有在正方形晶格上延伸到第二邻居(轨道间和轨道内)的现场亨兹耦合和现场间相互作用。使用基于簇分解的变分方法,我们优化了具有多达8个簇位点(多达2^16个变分参数)的波函数。我们专注于pnictides的条纹状态的令人不安的小有序的时刻。为了解释它,以及不同化合物之间的大的变化,我们表明,第二邻居交叉轨道交换常数应该是铁磁性的,这导致“部分隐藏”的条纹顺序,与一个时刻,可以在很大的范围内变化的小变化的耦合常数。在一个不同的参数区域,我们证实了先前在自旋波理论中发现的倾斜态的存在。我们还确定了模型的其他几个阶段。
2012-02-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry breaking superconductivity in the coexistence phase with magnetism in Fe-pnictides
我们认为,在弱掺杂Fe-磷属元素化物的自旋密度波(SDW)秩序的共存区域中的超导性与共存区域外的普通$s^{+-}$状态在性质上不同,因为它开发了一个额外的间隙组件,这是一个混合物的口袋内单线态($s^{++}$)和口袋间自旋三重态配对($t-$状态)。$t-$通道的耦合常数与SDW阶数成比例,并且涉及对SDW区域之外的超导性没有贡献的相互作用。我们认为$s^{+-}$和$t-$型超导序在低温下共存,并且两者之间的相对相位一般不同于$0$或$π$,明确地表明了长程SDW序促进的时间反演对称性破缺。我们表明,这种奇异的状态已经出现在最简单的模型的Fe-pnictides,与一个空穴pocketand两个相关的电子口袋。我们认为,在某些参数范围内,时间反演甚至在长程超导有序发展之前就被打破了。
2014-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dominant role of local-moment interactions in the magnetism in iron pnictides : comparative study of arsenides and antimonides from first-principles
利用第一性原理赝势方法研究了铁磷属元素化物的磁性。我们考虑了三个不同的家庭,LaFePnO,BaFe $_2$ Pn $_2$,和LiFePn与Pn=As和Sb,并发现,铁的本地自旋力矩和稳定性的条纹型反铁磁相的增加从As到Sb的所有三个家庭,与费米能形成的部分间隙。LaFePnO的费米面嵌套从Pn=As到Sb得到增强,而BaFe $_2$ Pn $_2$和LiFePn的费米面嵌套没有增强。这些结果表明,决定这些材料磁相稳定性的不是费米面嵌套,而是局域磁矩相互作用,部分能隙是由特定磁序引起的.
2009-02-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-dimensional magnetism in the pnictide superconductor parent material SrFeAsF probed by muon-spin relaxation
我们报道了SrFeAsF的μ子自旋弛豫测量,SrFeAsF是一种新发现的铁砷氟化物系列超导材料的母体化合物。我们发现,这种材料具有非常相似的磁性LaFeAsO,如分离的磁性和结构转变(TN = 120 K,Ts = 175 K),对比SrFe_2As_2,它们是一致的。μ子振荡频率在TN处急剧下降,这表明层间的磁交换比类似的oxypnictide化合物弱。这与我们的比热测量结果一致,我们发现熵变S = 0.05 J/mol/K主要发生在结构转变处,TN处没有异常。
2008-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Revealing the dual nature of magnetism in iron pnictides and iron chalcogenides using x-ray emission spectroscopy
本文报道了用Fe K β X射线发射谱研究各种铁基超导体顺磁相的局部磁矩。局部磁矩被发现在所有研究的样品:PrFeAsO,Ba(Fe,Co)2As 2,LiFeAs,Fe 1 +x(Te,Se),和A2 Fe 4Se 5(A=K,Rb和Cs)。力矩大小在不同的族中变化很大。所有铁磷属元素样品的局域矩约为1 $μ_B$ /Fe,而FeTe和K2 Fe 4Se 5族的局域矩则大得多,分别为~2 $μ_B$ /Fe和~3.3 $μ_B$ /Fe。此外,我们发现,无论是载流子掺杂,也没有温度变化影响的本地矩的大小。
2011-07-12 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
Magnetic fluctuations and superconductivity in Fe pnictides probed by electron spin resonance
Eu^{2+}离子的电子自旋共振吸收谱可作为Eu_{0.5} K_{0.5} Fe_2As_2正常态和超导态的探针。由ESR谱线宽度得到的自旋-晶格弛豫速率1/T_1^{ \rm ESR}在T_C以上随温度呈Korringa线性增加,证明了正常的费米液体行为。低于45 K的科林加定律的偏差发生时,这是归因于增强的磁波动的FeAs层接近超导转变。在T_C以下,自旋-晶格弛豫速率1/T_1^{ \rm ESR}遵循T^{1.5}-行为,而不出现相干峰。
2010-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Normal state spin dynamics in the iron-pnictide superconductors BaFe2(As1-xPx)2 and Ba(Fe1-xCox)2As2 probed with NMR measurements
基于自洽重整化自旋涨落理论,对铁磷属化合物BaFe_2(As_(1-x)Px)_2和Ba(Fe_(1-x)Cox)_2As_2的核磁共振结果进行了分析.在二维反铁磁(AF)自旋涨落占主导地位的SCR模型中,NMR弛豫速率(T_1)^{-1}和电阻率的温度依赖性得到了很好的再现.从非费米液体到费米液体行为的交叉特征的成功描述强烈地表明BaFe_2(As_(1-x)Px)_2和Ba(Fe_(1-x)Cox)_2As_2中的低位自旋涨落具有巡回AF性质,并且两种化合物中的化学取代将这些系统的距离调谐到AF量子临界点。通过与其他非常规超导体、铜氧化物超导体和重费米子超导体的比较,讨论了自旋涨落与超导性的密切关系。此外,有人建议,在这些pnictides的磁性和晶格不稳定性是密切相关的通过轨道自由度。
2013-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Ordering and Unfrustrated $(π,0)$ Magnetism from Degenerate Double Exchange in the Iron Pnictides
的铁pnictides的磁激发内的简并双交换模型解释。局域磁矩自旋分别通过最近邻和次最近邻之间的超交换$J_1$和$J_2$耦合,并通过铁磁Hund交换与简并$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道的巡回电子相互作用。后者稳定了$(π,0)$条纹反铁磁性,这是由于出现的铁轨道顺序和通过优选地沿着铁磁自旋方向跳跃而产生的动能增益。考虑到自旋的量子性质,我们计算了超交换和双交换存在下的磁激发谱。一个显着增加的自旋波能量在竞争的Néel有序波矢量被发现,与最近的中子散射数据。的光谱拟合到一个自旋只有一个模型具有较强的空间各向异性和额外的较长范围的耦合沿铁磁链。在一个现实的参数范围内,沿链的有效耦合是负的对应于无阻挫条纹反铁磁性。
2010-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetism and Charge Dynamics in Iron Pnictides
在各种各样的材料中,如铜氧化物,重费米子,有机盐和最近发现的铁磷属元素化物,超导性被发现非常接近磁有序状态。因此,近磁相的特性被认为是理解非常规超导体的各个家族之间的差异和超导机制的关键。与铜酸盐中的AFM有序不同,铁磷属元素化物超导体中的磁性和潜在电子态的性质还没有得到很好的理解。无论是密度泛函理论还是基于原子物理学和超交换的模型,都不能解释磁矩的小尺寸。许多低能探针如transport、STM和ARPES测量了液晶中类似于双有序的电子态的强各向异性,但对其物理起源没有共识,并且缺乏磁性状态下电子态及其与光学电导率的关系的三维图像。使用第一性原理的方法,我们得到了实验观察到的磁矩,光学电导率,和各向异性的电子状态。该理论将测量单粒子电子态的ARPES、探测固体粒子空穴激发的光谱学和测量磁矩的中子散射相结合。我们预测的光学电导率的各向异性的表现,我们表明,磁相产生的顺磁相的洪德规则耦合能量的大增益和较小的损失的动能,表明铁磷属烃代表一类新的化合物,其中磁性的性质是中间的自旋密度波的几乎独立的粒子,和局部矩的反铁磁态。
2010-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Itinerant Nature of Magnetism in Iron Pnictides: A first principles study
在密度泛函理论的框架下,我们研究了铁基超导体的磁性。(i)结果表明,在LaOFeAs、BaFe $_2$、As $_2$和LiFeAs中,Sb取代As后,条型反铁磁序的磁化强度总是变强。通过计算泡利磁化率,我们将Sb取代As后获得的磁化强度增加归因于$(π,π)$处不稳定性的增强。这表明费米表面嵌套和磁性之间有很强的联系,这支持了各种铁基超导体中磁性的巡回性质的理论。(ii)我们发现,在家庭LaOFe $Pn$($Pn$ =P,As,Sb,Bi)的反铁磁相的存在下,在LaOFeP和LaOFeAs的存在下,可以归因于在$(π,π)$和$(0,0)$,这进一步加强费米面嵌套和实验观察到的磁化强度之间的密切关系的泡利磁化率的不稳定性的竞争。(iii)最后,根据我们的弛豫结构和泡利磁化率的结果,我们预测,LaOFeSb掺杂或施加压力时,应该是一个候选人的超导体之间的假设化合物LaOFeSb,LaOFeBi,ScOFeP和ScOFeAs的最高转变温度,而母化合物LaOFeSb和LaOFeBi应该在环境压力下显示一个条纹型反铁磁金属状态。
2010-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Homogeneous vs. inhomogeneous coexistence of magnetic order and superconductivity probed by NMR in Co and K doped iron pnictides
在Ba(Fe0.95Co0.05)2As 2中,所有的75 As NMR强度在顺磁共振位置处在低于Tonset(SDW)=56 K时突然消失,表明磁(自旋密度波)有序存在于所有的样品体积中,尽管低于Tc=15 K时具有体超导性。因此,这两相在微观尺度上均匀共存。另一方面,在Ba0.6K0.4Fe2As2中,低于Tonset(SDW)~75 K的信号损失是不完全的,揭示了磁序被束缚在样品的有限尺寸区域,而剩余的NMR信号显示出低于Tc=37 K的明显的超导响应。因此,至少对于该钾浓度,两相不是均匀混合的。对于这两个样品,空间电子和/或磁性的不均匀性示出表征在正常状态下的NMR特性。
2009-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spatial competition of the ground states in 1111 iron pnictides
利用核四极共振方法,绘制了1111 $R$ FeAsO $_{1-x}$ F $_x$($R$ $=$ La,Ce,Sm)铁磷属元素化物在顺磁态下局域电荷分布的相图,其特征为类低掺杂(LD-like)和类高掺杂(HD-like)区域.基于磁性稀土(Ce,Sm)的化合物显示统一的行为,并且与基于La的化合物的比较揭示了静态铁$3d$磁性对超导电性的有害作用,以及后者在高掺杂下的质的不同演变。研究发现,类LD区完全解释了系统的正交性,因此是任何静态铁磁性的起源。正交性和静态磁性不受超导性的阻碍,但受到稀释效应的限制,这与2D(分别为3D)最近邻正方形晶格位渗流一致,当稀土是磁性的(分别为磁性的)时。的LD-样的区域是不是本质上支持的超导电性,相反的HD-样的区域,证明了良好定义的Uemura的超导转变温度和超流体密度之间的关系时,占邻近效应。这使我们提出了一个完整的描述的基态的相互作用,在1111 pnictides,纳米级区域竞争建立的基态通过抑制超导静态磁性,和超导电性的邻近效应的扩展。
2015-08-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory for Magnetism and Triplet Superconductivity in LiFeAs
超导磷属元素化物在反铁磁相附近具有自旋-单重态配对的特征,电子和空穴费米面之间的嵌套是关键。LiFeAs与其他磷属元素的不同之处在于(i)嵌套性能差和(ii)异常浅的空穴。调查磁和配对不稳定性的电子模型,将这些差异,我们发现反铁磁秩序是缺席的。相反,我们观察到几乎铁磁的波动,驱动自旋三重态p波超导的不稳定性。
2011-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High Temperature Superconductivity in Iron Pnictides and Chalcogenides
超导性在金属中是在电子对的相干宏观量子态形成时发展起来的。铁磷属化物和硫属化物是具有高超导转变温度的材料。在这篇综述中,我们描述了该领域的进展,这些进展导致铁基超导体的超导转变温度更高,以及形成它们的各种材料。我们总结了正常态和超导机制的基本方面。我们强调电子-电子关联的程度和它们在正常态性质中的表现。我们研究了磁性的本质,分析了它在驱动电子向列性中的作用,并讨论了相图中磁性边界处的量子临界性。最后,我们回顾了超导配对的振幅和结构,并调查优化超导电性的潜在设置。
2016-04-12 cond-mat.supr-con
Coupling of the A_{1g} As-phonon to magnetism in iron pnictides
铁超导体中的电荷、自旋和晶格自由度都是强纠缠的。这种纠缠的一个简洁的结果是A_{1g} As-声子共振在经历磁结构转变时在拉曼光谱的不同偏振对称性中的行为。在这项工作中,我们表明,所观察到的行为可能是一个直接的后果耦合的声子与各向异性磁态的电子激发。我们讨论了这种情况下,在一个五轨道紧束缚模型耦合到声子通过Slater-Koster参数的依赖性上的位置。我们确定了两个定性不同的电子-声子相互作用的通道:一个几何相关的Fe-As-Fe角和另一个与修改后的Fe-As的能量积分pdsigma和pdpi位移。虽然这两种机制都导致有限的B_{1g}响应,但当耦合由角度或能量积分依赖性驱动时,在A_{1g}和B_{1g}拉曼偏振几何结构中的声子强度的行为在性质上是不同的。我们讨论了我们的结果,鉴于实验报告。
2013-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Phonon Coupling and Superconductivity in Fe Pnictides
本文提出了铁磷属元素化物中强自旋-晶格和自旋-声子耦合的理论,并讨论了它对超导电性的影响。铁化合物中的强磁体积效应长期以来被称为因瓦效应。铁磷属元素化物也表现出这种效应,特别是反映在由最近邻原子定义的Fe的原子体积。通过唯象的朗道理论,由密度泛函理论(DFT)的计算和实验结果的基础上开发的,我们量化的自旋-晶格相互作用的强度,因为它涉及到的Stoner标准的磁性开始。我们认为,通过自旋通道的电子和声子之间的耦合可能是足够强的铁pnictides超导机制的一个重要组成部分。
2009-07-16 cond-mat.supr-con
Looking at the superconducting gap of iron pnictides
THz和红外光谱被广泛用于研究新型铁基超导体在正常态和超导态下的电动力学性质。除了电子激发和关联,电子-声子耦合和磁性的影响,实验产生的重要信息的低激发,并有助于澄清超导间隙的数量和对称性。虽然不同群体的实验数据趋同,但解释仍在争论中。本文综述了122和11铁族磷属元素化物超导态的光学研究现状。
2010-04-17 cond-mat.supr-con
Frustrated magnetism and bicollinear antiferromagnetic order in FeTe
铁硫族化合物在相图中显示出丰富的电子序。一个特别神秘的例子是FeTe,这种金属具有与铁磷属元素化物中共存的空穴和电子费米表面,但在Fe正方形晶格中具有不同的($π$ /2,$π/2$)双共线反铁磁序。虽然局域矩物理被认为是理解电子序的关键,但理解双共线反铁磁基态如何出现在适当的量子自旋模型中一直是一个长期的挑战。本文证明了具有非零环交换作用的正方晶格上的双线性双二次自旋$1$模型在其相图中在扩展的参数空间上表现出双共线反铁磁序.我们的工作表明,在量子自旋模型中的阻挫磁性提供了一个统一的描述在铁硫属化物和铁磷属化物的电子顺序。
2016-08-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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。
2009-11-13 cond-mat.supr-con
Magnetism, superconductivity and coupling in cuprate heterostructures probed by low-energy muon-spin rotation
利用低能μ子自旋旋转方法研究了YBa_2Cu_3O_7/PrBa_2Cu_3O_7三层和双层异质结构的磁性和超导性质。通过确定整个这些结构的磁场分布,我们表明,一个有限的超流密度可以诱导在其他半导体PrBa 2Cu 3 O 7层时,并列YBa 2Cu 3 O 7“电极”,而内在的反铁磁秩序不受影响。
2012-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low magnetization and anisotropy in the antiferromagnetic state of undoped iron pnictides
我们用五带模型研究了铁磷属元素化物的磁相图。对于预期在铁磷属元素的相互作用的中间值,我们发现一个金属的低矩状态,其特征在于反平行轨道磁矩。轨道间跳跃振幅的各向异性是理解这种低矩态的关键。这种状态占未掺杂的铁pnictides测量的小磁化强度,并导致中子实验中发现的强交换各向异性。轨道排序是伴随着磁性,并产生大的zx轨道重量在伽马在光电发射实验中看到。
2010-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct observation of local K variation and its correlation to electronic inhomogeneity in (Ba1-xKx)Fe2As2 Pnictide
掺杂剂原子分布的局部波动是在磷属元素化物超导体内观察到的纳米级电子无序或相分离的可疑原因。原子探针层析成像的结果提出了第一个直接观察掺杂剂纳米团簇在K掺杂的122相磷属元素化物。第一性原理计算表明,在大范围的掺杂浓度的晶格参数长度尺度上的静态磁性和超导性的共存。总的来说,我们的研究结果提供了证据的混合方案的相共存和相分离的掺杂剂原子实验distroibutions的变化起源。
2011-05-18 cond-mat.supr-con
Competing order and nature of the pairing state in the iron pnictides
我们发现磁性和超导电性之间的竞争可以用来确定铁砷化物的配对状态。为此,我们证明了巡回反铁磁相(AFM)和非常规的$s^{+-}$符号改变超导状态(SC)的边界附近的微观共存和宏观相分离,解释了实验观察到的竞争有序状态。相反,常规的$s^{++}$配对不能与磁性共存。扩展的微观自由能的系统与竞争订单周围的多临界点,我们发现,静态磁性起着内在的带间约瑟夫森耦合的作用,使相图敏感的对称性的库珀对波函数。我们把这个结果与准粒子激发谱和具有粒子-空穴对称性的系统的涌现SO $(5)$对称性联系起来。我们的结果依赖于这样的假设,即形成有序矩的相同电子有助于超导凝聚体,并且该系统接近粒子-空穴对称性。我们还比较了抑制SC在不同区域的FeAs相图,表明,而在欠掺杂侧,这是由于与AFM的竞争,在过掺杂侧,它是有关的消失的口袋从费米表面。
2010-07-20 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
Superconductivity and fluctuating magnetism in quasi two-dimensional kappa-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Br probed with implanted muons
对分子超导体kappa-(BEDT-TTF)_2Cu [N(CN)_2Br]的μ子自旋弛豫进行了研究.低温相分离的证据被发现,只有一小部分的样品显示超导信号,即使缓慢冷却。快速冷却进一步降低了超导分数。对于超导相,测量的面内穿透深度为lambda_{parallel} = 0.47(1)μ m,并且在40 mT以上的外加磁场中观察到涡旋退耦转变的证据。正常态的磁涨落使μ子自旋弛豫速率在100 K以下呈现Korringa行为,在较高温度下弛豫速率急剧下降,在Tc以上出现局部自旋磁化率增强。
2010-07-01 cond-mat.supr-con
Magnetic and superconducting structures near twin boundaries in low doped Fe-pnictides
研究了微电子掺杂Ba(Ca)(FeAs)$_2$超导体中孪晶界对磁性与超导电性之间复杂相互作用的影响。计算了两种不同类型TB附近的磁、超导和电荷密度的空间分布。我们发现,对应于90 $^\circ$晶格旋转在a-b平面TB使磁畴壁形成只有一个小的有效库仑价电子之间的相互作用,并在这样的TB的超导电性增强。相比之下,我们发现,超导电性被抑制在TB对应于一个不对称的位置的As原子相对于Fe原子在a-b平面。
2012-11-12 cond-mat.supr-con
Diverging Nematic Susceptibility, Physical Meaning of T* scale, and Pseudogap in the Spin Fermion Model for Pnictides
利用单轴应变可调的蒙特卡罗模拟,首次计算了磷属元素的磁化率。计算结果与J-H. Chu { \it等},Science { \bf 337},710(2012).通过Ginzburg-Landau分析,我们的研究表明,在pnictides向列性主要源于磁性,但晶格/轨道提高临界温度和分离的结构$T_S$和Néel $T_N$转变。在$T>T_S$处,观察到Curie-Weiss行为,其中特征温度$T^*$由Chu { \it et al.}是纯电子系统的$T_N$。在这个温度范围内,短程磁序与波矢$(π,0)-(0,π)$诱导局部的磁涨落和状态密度赝能隙,与几个实验兼容。
2014-08-15 cond-mat.supr-con
Orbital Nematic Order and Interplay with Magnetism in the Two-Orbital Hubbard Model
受铁基超导体FeSe和铁磷属元素化物的角分辨光电子能谱(ARPES)研究的启发,我们在双轨道哈伯德模型下研究了FeSe和铁磷属元素化物的轨道有序性及其与反铁磁性的相互作用.我们使用无规相位近似(RPA)来计算轨道和磁磁化率对相互作用强度和电子密度(掺杂)的依赖性。为了解释RPA未捕获的强电子相关性,我们进一步采用了能够捕获对称破缺磁性和轨道有序相的非微扰变分簇近似(VCA)。这两种方法都表明,电子和空穴掺杂的影响这两个订单不同。虽然空穴掺杂倾向于抑制磁性和轨道有序,但电子掺杂抑制磁性更快。至关重要的是,我们找到了一个现实的参数制度,为中等电子掺杂,稳定轨道向列性的情况下,远程反铁磁秩序。这让人想起最近在FeSe和一些铁磷属元素化物材料中观察到的非磁性轨道向列相,并提出了至少在某些情况下,观察到的电子向列性可能主要是由于轨道而不是磁性波动的可能性。
2014-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pnicogen-bridged antiferromagnetic superexchange interactions in iron pnictides
第一性原理电子结构计算对高$T_c$铁磷族化合物超导体的研究做出了重要贡献。通过计算,首次预测了LaFeAsO是一种反铁磁半金属,并预测了$α$ -FeTe的新的双共线反铁磁序.此外,基于计算的基础上提出的潜在机制是砷桥的反铁磁超交换相互作用的次近邻Fe的时刻。在这篇文章中,这一物理图像进一步提出和讨论与详细的第一性原理计算LaFePO。并对铁磷属元素化物磁性的起源及与超导电性的关系作了进一步的讨论。
2010-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anisotropic London Penetration Depth and Superfluid Density in Single Crystals of Iron-based Pnictide Superconductors
在三个铁基磷属元素化物超导系统中测量了面内和面外磁穿透深度。这两个122个系统的所有研究样本都显示出稳健的幂律行为,$λ(T) T^n$,样本相关指数n=2-2.5,这表明非常规配对。这种情况可能通过$s_{\pm }$状态下的散射或由于超导能隙中的节点而发生。在Nd-1111系统中,稀土离子的磁性可能会使数据的解释变得模糊。磷属元素化物超导体的总体各向异性很小。1111系统的各向异性是122系统的两倍。我们的数据和分析表明,铁基磷属化合物是复杂的超导体,其中多带三维电子结构和强磁涨落起着重要作用。
2009-02-01 cond-mat.supr-con
Interplay between tetragonal magnetic order, stripe magnetism, and superconductivity in iron-based materials
受Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$ {[} A. e. Böhmer \textit{et al},待发表{]},我们分析了掺杂铁磷属元素化物中自旋密度波(SDW)有序的类型和超导转变温度$T_{c}$在与SDW磁性共存相中的不连续性。通过跟踪磁跃迁线$T_{N}(x)$走向最佳掺杂的巡回费米子模型,我们发现了一个序列的过渡从条纹正交($C_{2}$)SDW秩序的四($C_{4}$)秩序,然后回到$C_{2}$秩序。我们认为,超导$T_{c}$有两个不连续性-它跳到一个较小的值时,进入共存区的$C_{4}$磁相,然后跳到一个较大的值内的SDW状态时,它越过之间的边界$C_{4}$和$C_{2}$ SDW订单。与实验相图的完全协议提供了一个强有力的指示,巡回的方法是足够的弱/中度掺杂的铁磷属元素化物的物理描述。
2014-12-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
ThFeAsN in Relation to Other Iron-Based Superconductors
基于第一性原理计算的结果,讨论了ThFeAsN超导体的电子结构、磁性和结构性质与Fe磷属化物和Fe硫属化物超导体的关系。电子结构是高密度的状态半金属。它显示出近似嵌套的空穴和电子费米面的Fe $d$字符涉及的$xz,yz$和$xy$轨道。在GGA水平上有强烈的磁性倾向,这种磁性对于描述Fe-As键合很重要,但大大高估了磁性有序。在GGA能级的最低能量磁态是条纹序,并且该特定序强烈耦合到$E_F$附近的电子。因此,ThFeAsN与铁磷属元素化物家族的超导体非常相似,尽管它是一个特别各向异性的成员。
2016-03-25 cond-mat.supr-con
Interplay of magnetism and superconductivity in EuFe$_{2}$(As$_{1-x}$P$_{x}$)$_{2}$ single crystals probed by muon spin rotation and ${}^{57}$Fe Mössbauer spectroscopy
利用μ子自旋旋转和${}^{57}$ Fe穆斯堡尔谱对EuFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$($x$ = 0.13,0.19和0.28)单晶进行了局域探测研究.我们的讨论集中在$x$ =0.19的样品上,即在最佳取代水平,其中体超导性($T_{\text{SC}}=28$ K)设置在静态铕顺序($T^{\text{Eu}}=20$ K)之上,但远低于铁反铁磁(AFM)转变($\sim$ 100 K)的开始。我们发现增强自旋动力学的Fe亚晶格密切以上$T_{\text{SC}}$,并提出这些都与增强Eu的波动,由于在我们的实验中观察到的两个亚晶格的明显耦合。
2014-06-30 cond-mat.supr-con
Sr$_2$VO$_3$FeAs: A Nanolayered Bimetallic Iron Pnictide Superconductor
在铁磷属元素化物超导体中,对于磁有序机制和非常规的序参量特征,统一的概念之一是近似嵌套的电子和空穴费米面。利用密度泛函方法对SrFe $_2$ P $_2$中的费米面进行了正确的预测,我们发现最近报道的超导SrPDMATHABMM VO $_3$ FeAs($T_c$ =37 K,磁性和超导电性之间没有明显的竞争)具有与以前的铁磷属元素化物不同的费米面几何形状和性质.中间层(V双层)产生穿过费米能级的能带。耦合到FeAs层是小的,除了沿区域边界的相互作用,但是,耦合退化的费米面嵌套。Sr $_2$ VO $_3$ FeAs,其开放的壳层原子的交替层,值得进一步仔细研究,这将有助于理解铁磷属化合物的性质的起源。
2010-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetism and superconductivity in Eu0.2Sr0.8(Fe0.86Co0.14)2As2 probed by 75As NMR
本文报道了Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.8}$(Fe $_{0.86}$ Co $_{0.14}$)$_{2}$ As $_{2}$单晶体的体超导电性(SC),用$T$ $_{\mathrm{c}}$ $\simeq$ 20 K测量了$_{0.2}$ Sr $_{0.8}$(Fe $_{0.86}$ Co $_{0.14}$)$_{2}$ As $_{2}$单晶体的电阻率、磁化率和比热,并在$T$ $_{\mathrm{N}}$ $\simeq$ 2.0 K处测量了Eu $^{2+}$磁矩的反铁磁(AFM)有序.在两个外场方向(H $\|ab$)和(H $\|c$)上进行了NMR实验。$^{75}$ As-NMR谱分析的一阶四极相互作用。在4.2-15 K温度范围内,自旋-晶格弛豫速率(1/ $T_{1}$)服从$T^{3}$定律。在SC跃迁的正下方没有Hebel-Slichter相干峰的特征,表明非s波或s $_{\pm}$型超导性。在160-18 K范围内,1/ $T_{1}T$随温度的降低而增加,符合$\frac{C}{T+θ}$定律,反映了二维AFM自旋涨落。
2011-12-02 cond-mat.supr-con
Electronic Structure, Magnetism and Superconductivity of Layered Iron Compounds
用电子结构计算方法讨论了层状铁超导体。迄今为止发现的四个化合物家族,包括Fe(Se,Te),具有密切相关的电子结构。费米面由不连通的空穴和电子柱以及取决于特定材料的附加空穴部分组成。这使得材料接近流动磁性,这是由于态的高密度和嵌套。密度泛函的结果和实验的比较提供了有力的证据巡游自旋涨落,这是讨论与超导性。提出了氧磷属化合物结构转变和SDW转变之间的中间相是一个过渡相。
2008-10-16 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
K2Mo3As3 is a Multi-Gap Electron-Phonon Superconductor
我们使用密度泛函计算表明,准一维K2 Mo 3As 3,这是密切相关的K2 Cr 3As 3,并具有非常相似的超导性质,是不接近磁性,并具有传统的s波电子-声子超导性。这种超导性是多能隙的特点,由于不同的费米面片上的不同耦合。这是讨论这个家庭的准一维pnictide超导体的属性。结果表明,这个家庭的超导体提供了一个独特的机会,研究自旋涨落和电子-声子超导过渡金属pnictides的相互作用,并提供了一条路径,整理出不同的建议超导方案在这个迷人的家庭pnictide超导体。
2021-03-12 cond-mat.supr-con
Sign-reversal of the in-plane resistivity anisotropy in iron pnictides
电子驱动的晶体旋转对称性破缺(不涉及磁序)的概念在多个系统中找到了实验支持,从半导体异质结构和钌酸盐到铜酸盐和铁磷属元素化物超导体。在磷属元素化物BaFe $_{2}$ As $_{2}$中,在可以由外部应变控制的温度范围内,这样的“电子自旋态”出现在磁过渡圆顶之上。在这里,通过测量平面内的电阻率各向异性,我们探测这种材料的电子各向异性在整个超导/磁圆顶,其端点与最佳超导转变温度相一致。反直觉地,我们发现,与其他材料不同,BaFe $_{2}$ As $_{2}$中的电阻率各向异性改变了整个掺杂相图的符号,即使磁性,磁性和正交序参量的符号保持固定。这一行为可以用磁相的费米面重构和磁相的自旋涨落散射来解释。输运各向异性的独特行为揭示了铁磷属元素化物的正常态输运性质中磁散射的主要作用,表明磁性、向列性和非常规超导性之间存在密切联系。
2013-04-11 cond-mat.supr-con
Coexistence of Supercondcutivity and Magnetism in LaFeAs(O0.94F0.06) Probed by Muon Spin Relaxation
最近发现氧铌酸盐超导体LaFeAs(O,F)(LFAO-F)的临界温度(Tc)为26 K,随后发现用La取代其它稀土元素(如Sm,导致~43 K)和对LFAO-F施加压力后,Tc大大增加(~ 43 K),这引起了人们对这类新化合物产生相对高Tc的机制的广泛兴趣。虽然它们与高Tc铜酸盐共享一个特征,即当载流子掺杂到具有磁性的原始化合物时发生超导性,但它们也类似于重费米子化合物,因为超导性出现在磁性相附近。对这两相边界附近的电子态的研究可能会为超导机制提供一些有用的信息,因为它已经被证明是许多奇异超导体的情况。本文通过对LFAO-F化合物的μ子实验表明,当x=0.06时,在相界附近发生了宏观相分离,形成超导相和类自旋玻璃磁相,在此相界处,磁性和超导电性在共同的Tc ~ 18 K以下同时发展。这种一致性强烈地暗示了磁性和超导性之间的密切关系,这种关系通常在量子临界点附近的重费米子系统中发现。
2008-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evolution of superconducting gap anisotropy in hole-doped 122 iron pnictides
基于最近的实验结果,我们研究了122个铁磷族化合物中超导能隙各向异性随空穴掺杂的演化。采用泛函和弱耦合重整化群方法(FRG和WRG),分析了不同空穴掺杂x下有效122模型能带结构的费米面不稳定性,并由主导超导不稳定性导出了带隙各向异性.在从共线磁性到s_{\pm} -波的过渡区,其中存在强相关性,我们采用FRG来识别与新的实验结果定性一致的带隙各向异性的非单调变化。从在弱耦合极限中渐近精确的WRG,我们发现了作为空穴掺杂的函数的s_{\pm} -波到d-波的转变,补充了来自FRG的先前发现[Eschalale等人,物理修订版信函107,117001(2011)]。作为x的函数,s_{\pm}波的间隙各向异性朝向向d波的转变单调增加。
2016-07-01 cond-mat.supr-con
Integer and half-integer flux-quantum transitions in a niobium/iron-pnictide loop
最近铁基超导体的发现挑战了现有的高温超导范式。由于它们不寻常的多轨道能带结构、磁性和电子相关性,理论提出了一种独特的符号反向s波配对态,电子和空穴费米口袋之间的序参量改变符号。然而,由于复杂的费米表面拓扑结构和材料相关的问题,预测的符号反转仍然没有得到证实。在这里,我们报告了一种新的相敏技术探测非常规的多晶铁磷属元素的配对对称性。通过观察铌/铁-磷族元素化物复合环中的整数和半整数磁通量子跃迁,我们首次提供了NdFeAsO 0. 88 F 0. 12中序参量符号变化的相敏证据,为预测非常规s波配对对称性的微观模型提供了强有力的支持.这些发现对磷属元素化物超导机制的研究具有重要意义,并为进一步研究FeAs基超导体中的奇异有序所产生的新物理奠定了基础。
2010-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of superconductivity and magnetism in CaK(Fe$_{1-x}$Ni$_x$)$_4$As$_4$ as probed by $^{57}$Fe Mössbauer spectroscopy
给出了CaK(FePDMATHABMN NiPDMATHABMO)$_4$ As $_4$的$^{57}$ Fe穆斯堡尔谱和比热随温度变化的测量结果,其中$x$ = 0,0.017,0.033和0.049. $x$ = 0和0.017时,在比热数据中没有检测到低于5.5 K的磁超精细场(例如,没有静态磁序),这与超导转变温度$T_c$以下没有任何附加特征一致。研究了$x$ = 0.033和0.049时磁超精细场随温度的演化。这两种化合物的长程磁有序与超导电性共存。CaK(Fe $_{0.967}$ Ni $_{0.033}$)$_4$中低于$T_c$的磁超精细场$B_{hf}$(有序磁矩)随着超导序参量的发展而不断受到抑制。CaK(Fe $_{0.967}$ Ni $_{0.033}$)$_4$ As $_4$和CaK(Fe $_{0.951}$ Ni $_{0.049}$)$_4$ As $_4$的$B_{hf}(T)$数据可以用Machida的巡游自旋密度波磁性和超导性共存模型合理地描述[K. Machida,J. Phys. Soc. Jpn. { \bf 50},2195(1981)]。我们直接证明了在条件适当的情况下,超导抑制自旋密度波序参量,与理论分析一致。
2018-10-16 cond-mat.supr-con
Nematicity, magnetism and superconductivity in FeSe
铁基超导体以其结构、磁性和超导性之间的复杂相互作用而闻名。FeSe提供了一个特别有趣的例子。这种材料由于其扩展的磁性相而引起了广泛的讨论,其与磁性的关系并不明显。FeSe中的超导性是高度可调的,超导转变温度$T_\mathrm{c}$的范围从在环境压力下的块状单晶中的8 K到在压力下或在夹层系统中的几乎40 K,并且到薄膜中的甚至更高的温度。在这篇专题综述中,我们对向列性、磁性和超导性进行了概述,并讨论了FeSe中这些相的相互作用。我们专注于散装FeSe和物理压力和化学取代作为调谐参数的影响。实验结果进行了讨论的背景下,充分研究的铁-磷属元素化物超导体和理论方法的解释。
2017-11-17 cond-mat.supr-con
Interplay between superconductivity and antiferromagnetism in some iron-pnictide single crystals studied by $^{57}$Fe Mössbauer spectroscopy
我们对Ba $_{0.78}$ K $_{0.22}$ Fe $_2$ As $_2$和BaFe $_{2-x}$ Ni $_x$ As $_2$单晶镶嵌物进行了详细的$^{57}$ Fe穆斯堡尔谱测量,显示出低于$T_N$的反铁磁有序性和低于$T_C$的超导性。穆斯堡尔谱的分析表明,在磁超精细(hf)领域的减少,但没有变化的磁体积分数低于$T_C$。这清楚地表明,在这些化合物中磁性和超导性共存。低于$T_C$的高频磁场的降低取决于$T_N$和$T_C$之间的差异,对于接近$T_C$的$T_N$,其降低幅度最大。对这一现象有两种不同的解释。我们还发现,非磁性体积分数低于$T_N$与Ni掺杂$x$,是大的高$T_C$和小的高$T_N$。
2011-11-24 cond-mat.supr-con
Mn local moments prevent superconductivity in iron-pnictides Ba(Fe 1-x Mn x)2As2
对Ba(Fe_(1-x)Mn_x)_2As_2(x Mn = 2.5%,5%,12%)单晶进行了~(75)As核磁共振(NMR)实验。通过75 As核磁共振谱线位移研究了远离Mn原子的Fe层的磁化率,发现其磁化率与BaFe 2As 2的磁化率相似,表明Mn没有引起电荷掺杂。与Mn个最近邻(n.n.)~(75)As的居里-外斯位移表明Mn具有局域磁矩。这是证实了一个RKKY样锰诱导交错自旋极化的主线加宽典型。Mn矩是由于附加Mn空穴的局部化。这些发现解释了为什么Mn不能诱导磷属元素化物中的超导电性,与其他掺杂剂如Co,Ni,Ru或K相反。
2012-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Novel Fe-based superconductor LaFe2As2 in comparison with traditional pnictides
最近发现的铁基超导体(FeBS)LaFe_2As_2似乎打破了FeBS掺杂超过0.2e/Fe就破坏超导电性的既定模式。LaFe_2As_2的表观掺杂量为0.5e,但在12.1K时仍为超导。它的费米面与规范的FeBS费米学没有视觉上的相似之处。它也呈现出两相,没有磁性,只有一个超导。我们表明,它们之间的差异,但磁起源,一个具有无序的时刻,和其他地方的磁。我们发现,La的价态为+2.6 ~+2.7,有效掺杂量为0.30-0.35e。仔细观察会发现相同的关键元素:Gamma-Z附近的空穴费米表面和X-P线附近的电子费米表面,具有相应的磁化率峰值,以及强烈的条纹磁性趋势。因此,LaFe 2As 2的物理性质比迄今为止所认识到的更类似于FeBS范例。
2019-05-15 cond-mat.supr-con
Evolution of the optical spectrum with doping in iron pnictides Ba(Fe1-xCox)2As2
研究了不同掺杂浓度的Ba(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2单晶的光谱。结果表明,该体系的低能电导率谱可以分解为两个分量:尖锐的德鲁德项和宽的“非相干”项。对于表现出磁有序的化合物,能隙主要出现在“非相干”组分中,而对于高掺杂的化合物,在两个组分中都打开了类似s波的超导能隙。德鲁德重量稳步增加掺杂的进行,在这个系统中与电子掺杂。另一方面,“非相干”光谱权重几乎与掺杂无关,但其光谱特征与磁性密切相关。我们证明,在光谱中存在两个不同的组件以及解释了掺杂和温度依赖性的直流电阻率。
2010-03-26 cond-mat.supr-con
Influence of Magnetism on Phonons in CaFe2As2 Via Inelastic X-ray Scattering
在铁磷属元素中,铁的磁矩对砷位置的强烈敏感性表明声子和磁性之间存在着重要的关系。利用单晶样品的非弹性X射线散射测量了高温四方相CaFe_2As_2中几个分支的声子色散。这些测量进行了比较,从头计算的声子。自旋极化计算施加反铁磁秩序目前在低温正交相显着提高理论和实验之间的一致性。这是讨论的强反铁磁相关性,是已知的坚持在tetraxite相。
2009-05-14 cond-mat.supr-con
Study of the itinerant electron magnetism of Fe-based superconductors by the proximity effect
我们使用邻近效应作为工具来实现理想的(无势垒)NS边界,用于定量评估NS系统中伴随将耗散电流转换为超导电流的输运现象,该NS系统具有非常规超导体、单晶硫属化物FeSe和粒状磷属化物LaO(F)FeAs。使用要素(限制)的Andreev反射在NS系统与电子自旋子带的色散,我们揭示了直接的证据自旋极化性质的运输和缺乏剩余磁化的铁基超导体在正常状态:在与单晶FeSe和颗粒状LaO(F)FeAs的异质接触中,我们检测到与NS边界处的自旋积累相关的Andreev反射的效率的自旋依赖性贡献,以及在低外部磁场中处于基态的FeSe的电导率的滞后。根据我们的研究结果,我们得出结论,在铁基超导体中,巡游电子磁性是占主导地位的,铁原子的磁性是本地化的。
2013-04-04 cond-mat.supr-con
Ab-initio perspective on structural and electronic properties of iron-based superconductors
2008年铁磷属元素化物和铁硫属元素化物作为一类新的非常规超导体的发现产生了大量的实验和理论工作,这些工作将这些材料确定为具有多轨道物理学的相关金属,其中磁性,向列性和超导性是作为压力和掺杂的函数出现的竞争相。为了确定这些系统中超导性的性质,对这些相的外观的微观理解至关重要。在这里,我们回顾了我们最近的理论努力,从第一原理描述和理解的铁磷属元素化物和硫属元素化物的性质,特别关注(i)压力依赖性,(ii)电子相关的影响和(iii)起源的磁性和超导性。
2016-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con