Suppression of antiferromagnetic spin fluctuations in the collapsed tetragonal phase of CaFe2As2
D. K. Pratt, Y. Zhao, S. A. J. Kimber, A. Hiess, D. N. Argyriou, C. Broholm, A. Kreyssig, S. Nandi, S. L. Bud'ko, N. Ni, P. C. Canfield, R. J. McQueeney, A. I. Goldman
Inelastic neutron scattering measurements of CaFe2As2 under applied hydrostatic pressure show that the antiferromagnetic spin fluctuations observed in the ambient pressure, paramagnetic, tetragonal (T) phase are strongly suppressed, if not absent, in the collapsed tetragonal (cT) phase. These results are consistent with a quenched Fe moment in the cT phase and the strong decrease in resistivity observed upon crossing the boundary from the T to cT phase. The suppression or absence of static antiferromagnetic order and dynamic spin fluctuations in the non-superconducting cT phase supports the notion of a coupling between spin fluctuations and superconductivity in the iron arsenides.
Quenched Fe Moment in the Collapsed Tetragonal Phase of Ca$_{1-x}$Pr$_{x}$Fe$_2$As$_2$
本文报道了稀土掺杂铁磷属元素超导体Ca $_{1-x}$ Pr $_{x}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$（$x$ =0.075和0.15）单晶的$^{75}$ As NMR研究。的$^{75}$作为光谱显示掺杂的化学压力效应和一级结构转变的崩溃的tetraxide相冷却后。在结构转变下方可以看到奈特位移的急剧下降，而$1/T_1$在低温下强烈增强。这些证据表明，铁的局域磁性淬灭和短程有序的Pr $^{3+}$矩在崩溃的四方相。淬灭的Fe时刻通过结构崩溃表明了强烈的结构和磁性的相互作用，这是很重要的理解的性质崩溃的四方相。
The suppression of electron correlations in the collapsed tetragonal phase of CaFe2As2 under ambient pressure demonstrated by 75As NMR-NQR measurements
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。
The collapsed tetragonal phase as a strongly covalent and fully nonmagnetic state: persistent magnetism with interlayer As-As bond formation in Rh-doped Ca$_{0.8}$Sr$_{0.2}$Fe$_2$As$_2$
CaFe $_{2}$ As $_{2}$基超导体的一个众所周知的特征是通常归因于层间As-As键的形成的压力诱导的塌陷的四方相。使用详细的X射线散射和光谱，我们发现，Rh掺杂的Ca $_{0.8}$ Sr $_{0.2}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$不发生一级相变，尽管形成层间的As-As键，但局部Fe矩仍然存在。我们的密度泛函理论计算表明，Fe-As键的几何形状是至关重要的稳定磁性和纯CaFe $_{2}$ As $_{2}$中观察到的$c$晶格参数的压力诱导下降主要是由于在FeAs平面内的收缩。这些现象是最好的理解使用一个经常被忽视的解释平衡Fe-As键的几何形状，这是由共价键和交换之间的竞争强烈杂化的Fe $3d$和作为$4p$状态之间的分裂。在这个框架中，当共价键完全战胜交换分裂时，崩溃的四元相出现。因此，塌缩的四氢呋喃相被适当地理解为强的共价相，其完全与作为副产物形成的As-As键结合。
Formation of As-As Bond and Its Effect on Absence of Superconductivity in Collapsed Tetragonal Phase of Ca0.86Pr0.14Fe2As2 : An Optical Spectroscopy Study
Hydrostatic and uniaxial pressure tuning of iron-based superconductors: Insights into superconductivity, magnetism, nematicity and collapsed tetragonal transitions
铁基超导体以其有趣的相图而闻名，该相图显示了电子，磁性和结构自由度的复杂相互作用。在观察到的相变中有超导、磁性和几种类型的结构转变，包括四边形到正交晶系和四边形-四边形转变。特别地，广泛观察到的四方晶到斜方晶的转变被认为是与晶格耦合的电子有序的结果，因此被称为四方晶转变。因此，向列性是这些材料的一个突出特征，这表明了电子和晶格性质耦合的重要性。相应地，这些系统特别容易通过压力（流体静力学、单轴或某种组合）进行调谐。我们审查的努力，以探测压力调谐铁基超导体的相图，强烈关注我们自己最近的见解，这类材料的几个成员在静水压力下的相图。这些研究FeSe，Ba（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_2$ As $_2$，Ca（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_2$ As $_2$和CaK（Fe $_{1-x}$ Ni $_x$）$_4$ As $_4$，在很大程度上，由于在不同压力环境下使用的测量方法的进步而成为可能。我们指出了这些工具的潜在影响更广泛的类强关联电子系统的研究。
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。
Trends in pressure-induced layer-selective half-collapsed tetragonal phases in the iron-based superconductor family $Ae{}A$Fe$_4$As$_4$
通过对铁基超导体$Ae{}A$ Fe $_4$ As $_4$（$Ae$ = Ca，Sr，Ba，$A$ = K，Rb，Cs）的密度泛函理论进行压力模拟，我们预测在这些系统中，在压力$P_{c_1}$和$P_{c_2}$下会出现两个连续的半塌陷四元跃迁，它们对电子结构的影响具有不同的性质.我们发现，类似于以前的研究CaKFe $_4$作为$_4$，自旋涡旋磁波动的Fe亚晶格在零压力下的准确的结构预测中发挥了关键作用。我们确定了明确的趋势的临界压力，并讨论了相关的崩溃阶段连接到磁性和超导性。最后，在半塌陷相的背景下，讨论了EuRbFe $_4$ As $_4$和EuCsFe $_4$ As $_4$的有趣情况，其中Eu磁性与超导性共存。
Drastic electronic structure reconstruction of Ca$_{1-x}$Pr$_x$Fe$_2$As$_2$ in the collapsed tetragonal phase
本文报道了用角分辨光电子能谱（angle-resolvedphotoemission spectroscopy，AES）研究了Ca $_{1-x}$ Pr $_x$ Fe $_2$ As $_2$（$x$ = 0.1和0.15）在低温塌缩四元（CT）相中的电子结构重构。与Ca（Fe $_{1-x}$ Rh $_x$）$_2$ As $_2$和退火后的Ca Fe $_2$ As $_2$不同，在Ca $_{1-x}$ Pr $_x$ Fe $_2$ As $_2$的CT相中仍然可以观察到圆柱形的空穴费米面。此外，我们发现在Ca $_{1-x}$ Pr $_x$ Fe $_2$ As $_2$的CT相中，在带角周围至少有三个分离良好的类电子带，它们比高温四元相的类电子带更分散。基于这些观察结果，我们提出，相关性的减弱（如有效质量减少所示），而不是缺乏费米表面嵌套，可能是负责在CT阶段的磁有序和超导性的缺乏。
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
Presure-Induced Superconducting State of Antiferromagnetic CaFe$_2$As$_2$
反铁磁体CaFe $_2$ As $_2$在理想的流体静压条件下不会变成超导体，在理想的流体静压条件下，晶体学和磁性状态也被很好地定义。然而，通过测量电阻率和磁化率下的准静水压力，我们发现，相当大的体积分数的样品是超导在一个狭窄的压力范围内，崩溃的四方晶系和斜方晶系结构共存。在更高的压力下，坍塌的四面体结构是稳定的，该结构和共存结构的相之间的边界强烈依赖于压力历史。在共存结构的相位磁自由度的波动似乎是重要的超导性。
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。
Muon-spin-rotation study of the magnetic structure in the tetragonal antiferromagnetic state of weakly underdoped Ba$ _{1-x} $K$ _{x} $Fe$ _{2} $As$ _{2} $
利用μ子自旋旋转（$ μ$ SR）方法，研究了弱欠掺杂Ba $ _{1-x} $ K $ _{x} $ Fe $ _{2} $ As $ _{2} $单晶的正交反铁磁（o-AF）态和四方反铁磁（t-AF）态之间的跃迁.我们观察到一些特征的变化的大小和方向的磁场在μ子网站，由于后者的相当高的点对称性，使我们能够识别的t-AF状态的磁结构。这就是所谓的非均匀双$\mathbf{Q}$磁结构，具有$ c $轴取向的磁矩，其在一半的Fe位点上具有消失的磁矩。
Bi-collinear antiferromagnetic order in the tetragonal $α$-FeTe
通过第一性原理电子结构计算，我们发现PbO型四配体$α$的基态处于双共线反铁磁态，其中Fe的局域磁矩（$\sim2.5μ_B$）沿Fe正方晶格的一个对角线方向是铁磁有序的，而沿另一个对角线方向是反铁磁有序的.这种双共线顺序是由Te $5p$带介导的最近、次最近和次次最近邻超交换相互作用$J_1$、$J_2$和$J_3$之间的相互作用产生的。相反，$α$的基态是共线反铁磁序，与LaFeAsO和BaFe $_2$ As $_2$相似.
Electronic Correlations and Absence of Superconductivity in the Collapsed Phase of LaFe$_2$As$_2$
结构相和电子关联之间的相互作用一直是一个有趣的研究课题。一个突出的例子是在CaFe $_2$ As $_2$中观察到的压力诱导的未塌缩到塌缩的四方相变，这伴随着塌缩相中超导性的出现。最近，在LaFe $_2$ As $_2$中发现了非常相似的结构相变，但与CaFe $_2$ As $_2$相反，超导性仅在未塌陷相观察到，而不是塌陷相。先前的研究将这一令人困惑的观察归因于两种材料的能带相干性，轨道占据和费米表面拓扑结构的差异。本文采用DFT+DMFT方法对LaFe $_2$ As $_2$和CaFe $_2$ As $_2$进行了比较研究。令人惊讶的是，我们发现，虽然La似乎具有比Ca更高的化合价，掺杂的一个电子实际上主要驻留在La网站上。这导致两种材料的Fe- $3d$占据率和电子相关强度几乎相同，费米面拓扑结构中的Lifshiftz跃迁也相似。此外，我们表明，这两种材料在两个结构阶段属于洪德金属的类别。结果表明，LaFe $_2$ As $_2$和CaFe $_2$ As $_2$的电子结构没有太大的差别，这进一步表明，在与CaFe $_2$ As $_2$类似的非流体静力学条件下，LaFe $_2$ As $_2$的塌缩相也可能产生超导电性.
Microscopic origin of pressure-induced phase transitions in iron-pnictide $AFe_2As_2$ superconductors: an {ab initio} molecular-dynamics study
用{ \it ab initio}分子动力学方法研究了加压下$A$ Fe $_2$ As $_2$（$A$ =Ca，Sr，Ba）的电子和晶格结构.我们发现，结构相变（正交到四面体对称性）总是伴随着一个磁相变在所有的化合物，而过渡的性质是不同的三个系统。计算结果解释了CaFe $_2$ As $_2$中存在塌缩的四方相，而BaFe $_2$ As $_2$中不存在塌缩的四方相的原因.我们认为，费米面嵌套功能的变化主导的相变压力下，而不是自旋挫折或近藤的情况。超导电性的后果进行了讨论。
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。
