Anisotropic but nodeless superconducting gap in the presence of spin density wave in iron-pnictide superconductor NaFe1-xCoxAs
自旋密度波(SDW)和超导性共存的铁磷属化合物的制度代表了一个新的基态。我们已经进行了高分辨率的角度分辨光电子能谱测量NaFe 1-xCoxAs(x = 0.0175)在这一制度,并揭示了其独特的电子结构,这提供了一些微观的理解其行为。SDW信号和超导能隙在同一频带上观察到,说明共存的内在本质。但是,由于SDW和超导性表现在能带结构的不同部分,它们的竞争是非排他性的。特别是,我们发现,间隙分布是各向异性和nodeless,在各向同性超导能隙观察到的SDW自由NaFe 1-xCoxAs(x=0.045),这对理论提出了很强的约束。
2013-01-04 cond-mat.supr-con
Comment on "Nematic Electronic Structure in the "Parent" State of the Iron-Based Superconductor Ca(Fe1-xCox)2As2"
Chuang等人(报告,2010年1月8日,第181页)1报告了显示明显C2不对称性的准粒子干涉(QPI)成像。他们将这一结果解释为电子带仅沿该斜方晶系材料的b轴分散的电子双相的指示。我们认为,这种不对称性是一致的,与潜在的长程磁序和LDA电子结构提供了一个更好的描述QPI图像比1D能带结构由庄等人。
2010-05-11 cond-mat.supr-con
Small anisotropy, weak thermal fluctuations, and high field superconductivity in Co-doped iron pnictide Ba(Fe1-xCox)2As2
我们进行了高场磁输运和磁化强度测量的122相铁磷属元素化物Ba(Fe 1-xCox)2As 2的单晶。与高温超导铜酸盐和1111相氧磷族化合物不同,Ba(Fe 1-xCox)2As 2在高达45 T的磁场下几乎没有表现出增宽的电阻转变。由上临界场dHc 2ab/dT = 4.9T/K和dHc 2c/dT = 2.5T/K的斜率推导出的质量各向异性γ = Hc 2ab/Hc 2c从Tc附近的~2减小到较低温度下的~1.5。我们观察到的不可逆场接近Hc 2,和一个相当不寻常的对称体积钉扎力曲线Fp(H)暗示强钉扎纳米结构。
2009-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Thin film growth by pulsed laser deposition and properties of 122-type iron-based superconductor AE(Fe1--xCox)2As2 (AE = alkaline earth)
本文报道了用掺钕钇铝石榴石激光器作激发源,用脉冲激光沉积法生长122型铁磷属元素化物超导体AE(Fe_(1-x)Cox)_2As_2(AE = Ca,Sr,Ba,AEFe_2As_2:Co)薄膜的综合结果。制备SrFe_2As_2:Co和BaFe_2As_2:Co相的最关键参数是衬底温度(Ts)。在任何Ts下都难以制备高纯度的CaFe 2As 2:Co相薄膜。对于BaFe_2As_2:Co外延薄膜,将Ts控制在800-850 °C,生长速率控制在2.8-3.3 μ m/s,可以得到结晶度好、表面平整、临界电流密度大于1 MA/cm ~ 2的高质量薄膜,薄膜厚度为100 - 500 nm。Ba(Fe 1-xCox)2As 2外延薄膜的掺杂浓度x进行了优化,在标称x = 0.075时,外延薄膜的最高临界温度为25.5 K.
2012-05-18 cond-mat.supr-con
Enhancing the three-dimensional electronic structure in 1111-type iron arsenide superconductors by H-substitution
采用高压固相反应法合成了1111型铁砷氢化物CaFe 1-xCoxAsH,并对其电子结构和超导性能进行了研究。在x = 0.07-0.26处观察到体超导电性。在x = 0.07时,观察到最大超导临界温度Tcmax为23 K。这些值与CaFe_(1-x)CoxAsF的值一致。计算得到的CaFeAsH的费米面在Gamma点附近有一个小的三维空穴。这是As 4p和H 1 s轨道之间弱共价键的结果。在CaFeAsF中不存在这样的共价性,因为F 2 p轨道的能级足够深以抑制与As 4p轨道的重叠。在嵌套方案下解释了CaFe_(1-x)CoxAsH和CaFe_(1-x)CoxAsF的相似超导性质。CaFe 1-xCoxAsH的小的3D空穴袋对电子激发没有显著贡献。这些发现鼓励探索含氢的1111型铁基材料,具有较低的各向异性和较高的Tc适用于超导线材和带材。
2014-03-04 cond-mat.supr-con
Phase diagram of iron-arsenide superconductors Ca(Fe1-xCox)2As2 (0 <= x <= 0.2)
片状单晶的Ca(Fe 1-xCox)2As 2系列具有横向尺寸高达15毫米和厚度高达0.5毫米,从高温溶液生长技术,使用锡助熔剂获得。在Co掺杂时,四元晶胞的c轴减小,而a轴示出不太显著的变化。原始的CaFe 2As 2显示了一个组合的自旋密度波和结构转变T = 166 K附近,逐渐转移到较低的温度和分裂,随着Co掺杂。这两个过渡突然终止在xc = 0.075的临界Co浓度。当x \geq 0.05时,超导性出现在低温下,最大转变温度TC约为20 K.的超导体积分数增加与Co浓度高达x = 0.09,然后逐渐减少,进一步增加的掺杂水平。由磁化强度和电阻率数据绘制了Ca(Fe_(1-x)Cox)_2As_2(0 \leq x \leq 0.2)系列的电子相图。我们发现,Co掺杂的CaFe_2As_2的低温超导性能与以前报道的BaFe_2As_2有很大的不同。这些差异似乎与CaFe 2As 2相对于其Ba对应物的极压敏感性有关。
2010-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el 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
Thermoelectric anisotropy in Ba(Fe1-xCox)2As2 iron-based superconductor
我们报告的面内各向异性的塞贝克和能斯特系数,以及电阻率确定的一系列的应变解孪晶的Ba(Fe 1-xCox)2As 2的单晶。两个欠掺杂的样品(x = 0.024,0.045)表现出从四方顺磁相的正交自旋密度波(SDW)相(分别在Ttr = 100和60 K)的过渡显示出在200 K以上的温度,这是显着高于Ttr的能斯特各向异性的发病。在最佳掺杂的样品(x = 0.06)的运输性能也出现在T = 120 K以下的面内各向异性,尽管事实上,这种特定的组合物没有显示出任何证据的长程磁序。然而,在最佳掺杂的晶体中观察到的各向异性是相当小的,并且对于塞贝克和能斯特系数,沿着和跨越单轴应变测量的值之间的差异具有与对于x = 0.024和0.045的欠掺杂晶体观察到的那些相反的符号。对于这两个样品,能斯特各向异性的SDW转变的不敏感性表明,向列性可能是其他的磁性起源。
2018-05-22 cond-mat.supr-con
Orbital Symmetry of Ba(Fe1-xCox)2As2 Superconductors Probed with X-ray Absorption Spectroscopy
本文用X射线吸收谱测量了电子掺杂铁砷化物超导体Ba(Fe_(1-x)Cox)_2As_2的轨道对称性。数据显示的签名Fe d电子巡回,弱电子相关性,和高度的Fe-作为杂化相关的Fe dxz+yz状态的键合拓扑结构,这被发现有助于大大在费米能级。Fe和As的未占s和d态的能量和详细轨道性质与标准密度泛函理论的预测非常一致。
2010-04-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Epitaxial Growth of Superconducting Ba(Fe1-xCox)2As2 Thin Films on Technical IBAD-MgO Substrates
采用铁缓冲结构,在离子束辅助沉积(IBAD)MgO涂层导体模板上实现了Co掺杂BaFe_2As_2(Ba-122)超导薄膜的双轴织构生长。铁磷属元素化物涂层导体表现出超导转变温度为21.5 K,这是略低于钴掺杂的Ba-122薄膜单晶MgO基板上。即使在8 K下,自场临界电流密度也已超过10^5 A/cm 2。目前的实验突出了铁基超导体的可能涂层导体应用的潜力。
2010-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Strong electron-lattice coupling and orbital fluctuations in iron pnictide superconductor Ba(Fe1-xCox)2As2
这篇论文由于一些实验错误而被作者撤回。本文报道了C_(66)、C_(44)和(C_(11-C_(12))/2在结构转变温度TS附近表现出明显的软化现象。本文报道的数据是使用低于25 MHz的超声波频率获得的。最近,我们对同一系统进行了高频测量。发现C44和(C11-C12)/2的异常随频率的增加而迅速消失。另一方面,C66异常仍然以高频率存在。因此,我们得出结论,在C44和(C11-C12)/2中观察到的异常是不正确的。这可能是由于C66的大幅度软化所造成的。因此,到目前为止,我们已经通过使用高于60 MHz的超声波频率进行仔细测量来检查我们的数据。结果表明,C66对TS仍有较好的软化作用,但其温度依赖性与本文的结果略有不同。我们现在已经积累了可靠的数据。他们将在不久的将来报告。
2011-09-26 cond-mat.supr-con
Evolution from unconventional spin density wave to superconductivity and a novel gap-like phase in NaFe1-xCoxAs
类似于铜酸盐高TC超导体,铁磷属元素化物超导体也位于磁有序相附近。关于超导机制的一个中心争论是局域磁矩是否起着不可或缺的作用,还是巡游电子的描述就足够了。解决这个问题的关键一步是全面了解铁化合物中各相的性质和相互作用。在这里,我们报告的掺杂,温度和空间演变的电子结构的NaFe 1-xCoxAs的扫描隧道显微镜研究。首次观察到了母态的自旋密度波带隙,它表现出与传统费米面嵌套方案不相容的强非对称线型。最佳掺杂的样品表现出一个单一的,对称的能隙,但在过掺杂制度的另一个不对称的间隙样功能出现附近的费米能级。这种新的间隙状相共存的超导性在基态,持续深入正常状态,并表现出强烈的空间变化。三个不同的低能态的特征,结合独特的高能谱,表明局域矩和巡游电子之间的耦合是铁磷属化物的相和相变的基本驱动力。
2012-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical Behavior of the SDW Transition in Underdoped Ba(Fe1-xCox)2As2 (x <=0.05): 75As NMR Investigation
我们调查SDW的性质铁基高温超导体Ba的欠掺杂区(自旋密度波)跃迁(Fe 1-xCox)2As 2,主要关注x = 0.02的组成(T_SDW = 99 K),我们证明了在四方晶系到正交晶系结构的相变中,向三维SDW转变的临界慢化开始,Ts = 105 K,表明结构畸变和自旋相关性之间存在强烈的相互作用。在Ts和T_SDW之间的临界区,用纵向NMR弛豫速率1/T1测量的电子自旋的动力学结构因子S(q,Wn)表现出服从幂律的发散行为,1/T1~S(q,Wn)~(T/T_SDW-1)^a,临界指数a ~ 0.33。
2014-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic susceptibility of hole- and electron-doped BaFe2As2 iron-based superconductors from shear modulus measurements
利用三点弯曲电容法测量了空穴掺杂Ba_(1-x)K_xFe_2As_2和电子掺杂Ba(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2铁基超导体的弹性剪切模量,得到了它们的磁化率。向列波动,虽然被掺杂减弱,但在两个系统中都延伸到整个超导圆顶,这表明它们与超导性有密切联系。令人惊讶的是,只有Ba(Fe 1-xCox)2As 2,具有较低的最大Tc值的系统中发现的量子临界行为的磁化率的证据。
2014-01-29 cond-mat.supr-con
Orbital selective spin excitations and their impact on superconductivity of LiFe1-xCoxAs
我们使用中子散射研究自旋激发在单晶的LiFe $_{0.88}$ Co $_{0.12}$ As,这是位于附近的超导相的边界的LiFe $_{1-x}$ Co $_{x}$ As和表现出非费米液体行为的量子临界点的指示。通过密度泛函理论(DFT)和动力学平均场理论(DMFT)计算比较了LiFe $_{0.88}$ Co $_{0.12}$ As的自旋激发,发现波矢相关的低能自旋激发主要来自于$d_{xy}$轨道,而高能自旋激发则来自于$d_{yz}$和$d_{xz}$轨道.与大多数铁磷属化合物不同,LiFeAs族的强轨道选择性自旋激发不能用各向异性的海森堡哈密顿量来描述。LiFe $_{1-x}$ Co $_x$ As的低能自旋激发演化与$d_{xy}$轨道的电子-空穴费米面嵌套条件一致,而LiFe $_{0.88}$ Co $_{0.12}$ As的约化超导电性表明,$d_{yz}$和$d_{xz}$轨道的费米面嵌套条件对铁磷属元素化物的超导电性也很重要.
2016-06-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-rigid band shift and non-monotonic electronic structure changes upon doping in the normal state of the pnictide high temperature superconductor Ba2(Fe1-xCox)2As2
我们报告了系统的角度分辨光电发射(ARPES)实验,使用不同的光子偏振和实验几何形状,发现掺杂的Ba(Fe 1-xCox)2As 2的正常状态的演变严重偏离刚性带模型的预测。数据揭示了一个非单调依赖掺杂的关键量,如带填充,带宽的电子口袋,准粒子的相干性。我们的分析表明,所观察到的现象和刚性带模型的不适用性在Co掺杂的Ba 122是由于电子相关性,而不是无论是杂质势的大小,或自能效应由于杂质散射。我们的研究结果表明,在磷族化合物中掺杂的影响比目前认为的要复杂得多。更一般地说,它们表明,对正常状态的电子性质的演变的深入理解,这需要对掺杂过程的理解,即使对于122个铁磷属元素,也仍然是难以捉摸的,这些铁磷属元素被认为是高TC非常规超导体中相关性最小的。
2016-10-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure of LaFe1-xCoxAsO from first principle calculations
基于第一性原理计算,我们研究了新型超导体LaFe_(1-x)Co_xAsO及其母体化合物ZrCuSiAs的几何结构、束缚性质、态密度和能带结构. Bader电荷分析表明,La-O键和TM-As(TM=Fe或Co)键都是强共价键,而LaO和TMA层之间几乎是离子相互作用。部分取代铁与钴修改费米能级从一个陡峭的边缘到一个平坦的斜坡,这解释了为什么在这个系统中Co掺杂抑制自旋密度波(SDW)的转变。
2008-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Orbital selective correlations between nesting/scattering/Lifshitz transition and the superconductivity in AFe1-xCoxAs (A=Li, Na)
铁磷属元素化物的超导电性与其电子结构之间的关系至今仍是一个谜。在这里,通过角分辨光电子能谱测量,我们表明,这种相关性是相当明显的AFe $_{1-x}$ Co $_x$ As(A=Li,Na),但只有在人们意识到,他们是轨道选择性。我们发现费米面嵌套对超导性有增强作用,但仅限于$d_{xz}/d_{yz}$费米面之间,而对于$d_{xy}$轨道,即使接近完美的费米面嵌套也不能诱导超导性.此外,当$d_{xz}/d_{yz}$空穴袋下沉到费米能级以下并演化为电子袋时,超导性被完全抑制。我们的结果建立了铁基超导体中费米学与超导电性之间的轨道选择关系,并证实了$d_{xz}/d_{yz}$轨道的关键作用。此外,在区域中心附近,我们发现基于$d_{xz}/d_{yz}$的能带比基于$d_{xy}$的能带对杂质散射的敏感性低得多,这解释了铁基超导体中对重掺杂的鲁棒超导性。
2014-04-29 cond-mat.supr-con
Thermoelectric signature of the nematic phase in iron-based superconductor
对铜基超导体的研究表明,随着实验探针的改进,它们的相图变得更加复杂,能够区分细微不同的电子相。其中一个相,向列性,已经成为铁基超导体中非常感兴趣的问题,在铁基超导体中,它在四重态的深处被检测到。在这里,我们提出了应变解孪晶Ca(Fe 1-xCox)2As 2单晶的面内能斯特效应各向异性的演化,其行为可以在描述液晶中的有序序参量的方法内解释[1,2]。此外,所采用的方法被证明普遍适用于其他超导体的数据:Ba(Fe 1-xCox)2As 2 [3]以及YBa 2Cu 3 Oy [4]。我们得出结论,所观察到的电子系统的旋转对称性破缺的结果是新兴的热力学电子的有序在温度远高于发病的磁性和结构转变。
2019-05-20 cond-mat.supr-con
Non-equilibrium Pair Breaking in Ba(Fe1-xCox)2As2 Superconductors: Evidence for Formation of Photo-Induced Excitonic Spin-Density-Wave State
超快太赫兹(THz)抽运探测光谱揭示了铁磷属元素化物中由飞秒(fs)光猝灭超导电性(SC)驱动的不寻常的非平衡库珀对动力学。我们观察到SC间隙的两步猝灭,其中异常缓慢(几百ps)的猝灭过程与通常的快速(亚ps)热声子介导的散射通道明显不同。这种对断裂动力学强烈地依赖于掺杂、泵浦和温度。上述观察结果连同非平衡SC和磁关联的量子动力学建模一起提供了瞬态的光生的证据,其中SC与准粒子(QP)之间的自旋密度波(SDW)激子关联的建立竞争。
2018-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of strong electron pairing on bands without Fermi surfaces in LiFe1-xCoxAs
在传统的BCS超导体中,超导电子对的量子凝聚被理解为费米面(FS)不稳定性,其中低能电子通过吸引相互作用配对。这种解释是否仍然适用于高温超导体,如铜酸盐和铁基超导体仍然是一个悬而未决的问题。特别是,一个根本不同的图片的电子对,这被认为是由排斥相互作用局部形成,可能占上风。在这里,我们报告了一个高分辨率的角度分辨光电子能谱研究LiFe 1-xCoxAs。我们揭示了一个大的和强大的超导(SC)的带下沉低于费米能量Co取代后的间隙。所观察到的FS-自由SC顺序也是最大的动量空间,这排除了邻近效应的起源,并表明SC序参量是不绑定到FS作为一个FS不稳定性的结果。
2014-06-05 cond-mat.supr-con
Specific Heat Discontinuity DeltaC vs Tc in Annealed Ba(Fe1-xCox)2As2
本文测量了Ba(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2单晶样品的低温比热。努力发现最佳的退火时间表,以最大限度地提高Tc和最小化这些样品中的过渡宽度。标准化为100%超导体积分数的deltaC/Tc值与Tc^α成比例地变化。在± 0.15的相当窄的误差条内,在最佳浓度x=0.08附近的组成范围(0.055 < x < 0.15)内,指数α是相同的(约为2),其中Tc是相图中的最大值。因此,超导性是否与磁性共存(欠掺杂)或不共存(过掺杂)并不影响Δ C/Tc随Tc的非BCS变化(α接近2,而不是BCS超导体的0.8-0.9)。在本工作中的退火样品,增加deltaC/Tc和Tc值相比,以前的结果为Ba(Fe 1-xCox)2As 2合金系统,表明,本征值的指数α的铁超导体,当样品退火,具有较少的缺陷,可能确实是更远的BCS值0.8-0.9比以前认为的。
2012-08-13 cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity in the layered iron germanide YFe$_2$Ge$_2$
自从2006年在LaFePO中发现超导性以来,已经在不同的结构家族中鉴定出许多铁基超导体,所有这些都将铁与V族(磷属元素)或VI族(硫属元素)元素结合。非常规的超导性在这些层状铁系统和铜酸盐之外的过渡金属化合物中是极其罕见的,并且它几乎普遍与高度各向异性的电子性质和接近2D的费米表面几何形状相关联。铁基金属间化合物YFe $_2$ Ge $_2$具有3D费米面和强烈增强的低温热容,这表明强的电子相关性。我们目前的数据从新一代的高品质样品的YFe $_2$锗$_2$,这表明超导转变异常低于1.8 K的热力学以及运输测量,建立超导性是内在的,在这个层状铁化合物以外的已知的超导铁磷属元素化物或硫属元素化物家庭。YFe $_2$ Ge $_2$的费米面几何形状类似于KFe $_2$ As $_2$在高压下坍缩的四方相的费米面几何形状,其中最近报道了在高达10 K的温度下的超导性,这表明两个系统之间的潜在联系。
2015-08-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-energy interband transitions in the infrared response of Ba(Fe1-xCox)2As2
研究了Ba(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2单晶的红外响应随掺杂和温度的变化关系。我们发现,一个弱带周围1000 cm-1,这是以前解释的相互作用的载流子与磁激发或赝隙,而有关的低能量带间跃迁。具体而言,我们表明,这个频带表现出类似的掺杂和T-依赖的角度分辨光电子能谱(ARPES)看到的空穴袋。值得注意的是,我们发现,它消失作为掺杂的临界点附近的超导性被抑制在过掺杂制度的功能。因此,我们的IR数据提供了大量特定的信息(补充表面敏感的ARPES)的Lifshitz过渡。我们的红外数据还揭示了第二个低能量带约2300 cm-1,这进一步强调了有必要考虑这些铁砷化物的多频带性质的光学响应的分析。
2013-09-12 cond-mat.supr-con
Symmetry breaking orbital anisotropy on detwinned Ba(Fe1-xCox)2As2 above the spin density wave transition
向列性,定义为破缺的旋转对称性,最近被观察到的竞争相接近超导相的铜氧化物高温超导体。类似地,新的铁基高温超导体表现出在未掺杂的母体化合物中的共线自旋密度波(SDW)转变之前或与共线自旋密度波(SDW)转变一致的四方晶系到正交晶系的结构转变(即,破缺的C4对称性),并且当这两种转变通过掺杂被抑制时,超导电性出现。强面内各向异性的SDW状态在这个家庭的化合物的证据已被报道的中子散射,扫描隧道显微镜,和运输测量。在这里,我们提出了一个角度分辨光电子能谱研究的退孪晶单晶的一个代表性的家庭的电子掺杂的铁砷化超导体,Ba(Fe 1-xCox)2As 2在欠掺杂区域。通过施加面内单轴应力使晶体解孪晶,从而能够测量斜方晶状态下的单畴电子结构。在低温下,我们的研究结果清楚地表明,在平面内的电子各向异性的特点是一个大的能量分裂的两个正交带占主导地位的dxz和dyz字符,这是与其他探针观察到的各向异性一致。对于x>0的组合物,其结构转变(TS)先于磁性转变(TSDW),观察到在TSDW以上发展各向异性分裂,表明它与TS特异性相关。对于无应力的晶体,带分裂观察到接近TS,而对于应力晶体的分裂观察到相当高的温度,揭示了一个令人惊讶的大的面内磁化率的电子结构中的存在。
2011-04-12 cond-mat.supr-con
Superconducting Gap and Pseudogap in Iron-Based Layered Superconductor La(O$_{1-x}$F$_x$)FeAs
报道了新发现的铁基层状超导体La(O $_{0.93}$ F $_{0.07}$)FeAs(Tc = 24 K)的高分辨光电子能谱。我们发现超导能隙明显偏离各向同性s波对称性。在5 K的估计间隙大小是3.6毫电子伏的s-或轴向p-波的情况下,而它是4.1毫电子伏的极性p-或d-波的情况下。我们还发现在Tc以上15-20 meV的赝能隙,它随着温度的升高而逐渐被填满,并在远高于Tc的温度下关闭,类似于铜氧化物高温超导体。
2008-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependent Irreversible Magnetic Properties of Ba(Fe1-xCox)2As2 Single Crystals
我们讨论了自熔法生长的Ba(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2单晶的不可逆磁性质,在很宽的浓度范围内,覆盖了从欠掺杂到过掺杂的整个相图,x=0.038,0.047,0.058,0.071,0.074,0.10,0.106和0.118。样品的磁光方法进行了表征,并表现出良好的超导状态的空间均匀性。整体行为密切遵循经典Bean模型的临界状态。场依赖的磁化强度在温度和掺杂依赖的磁场Hp处表现出第二峰值。本文讨论了这种鱼尾特征随掺杂的演化。磁弛豫是时间对数的,而且异常快。类似于铜酸盐,有一个明显的交叉,从集体弹性到塑性磁通蠕变以上Hp。在高场时,弛豫速率的场依赖性变得与掺杂无关。我们讨论了我们的结果在框架内的弱集体钉扎,并表明,涡旋物理在铁基pnictide晶体是更接近高Tc铜酸盐比传统的s波(包括MgB 2)超导体。
2009-02-02 cond-mat.supr-con
Electronic phase diagram of disordered Co doped BaFe2As2
铁磷族化合物的超导和正常态输运性质对无序和杂质散射敏感。通过对不同Co掺杂浓度的Ba(Fe_(1-x)Cox)_2As_2薄膜的研究,我们发现在脏极限下,Ba(Fe_(1-x)Cox)_2As_2电子相图中的超导圆顶向低掺杂浓度方向移动,这与单晶中的观察结果有很大不同。我们表明,特别是在欠掺杂制度超导转变温度高于27 K是可能的。
2012-10-17 cond-mat.supr-con
Structure, antiferromagnetism and superconductivity of the layered iron arsenide NaFeAs
一种新的层状铁砷化物NaFeAs与超导锂类似物同构,显示超导性和磁有序共存的证据。
2009-03-05 cond-mat.supr-con
Coexistence of orbital degeneracy lifting and superconductivity in iron-based superconductors
与传统的超导材料不同,高温超导体(HTCs)中的超导性通常出现在具有相似或更高能量尺度的其他涨落序的存在下,因此引发了关于它们与超导配对机制相关性的争论。在铁基超导体(IBSC)中,局域轨道涨落被认为是结构相变的直接原因,并与观测到的巨磁各向异性和电子向列性密切相关。然而,超导性是否可以从轨道涨落中产生,甚至与轨道涨落共存,仍然不清楚。在这里,我们报告的角度分辨光电子能谱(ARPES)观察到的升降机的保护带简并,从而在SC状态的Li(Fe 1-xCox)As的局部四重对称性的故障。在理论模拟的支持下,我们分析了这种能带分裂的掺杂和温度依赖性,并证明了铁轨道相关性和超导性之间的密切联系。
2013-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap and Superconductivity in Iron-Based Layered Superconductor studied by Fluctuation-Exchange Approximation
在涨落交换近似下,研究了铁氧铌酸盐超导体有效五带哈伯德模型中磁涨落与超导电性的相互作用.对于正常态性质,我们发现在电子掺杂区的核磁共振弛豫速率和谱权重中存在赝能隙行为,而在空穴掺杂区则没有发现这种行为。赝能隙行为起源于能带结构效应,即在费米能级以下存在高态密度。通过求解超导Eliashberg方程,我们发现最可能的配对对称性候选者是变号的s波自旋单重态。对于较小的Hund耦合J,本征值对载流子掺杂不太敏感,与反铁磁自旋涨落无关。我们认为,自旋和自旋四极之间的相关性是重要的配对机制,以及AF波动。
2008-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Point contact Andreev reflection spectroscopy of superconducting energy gaps in 122-type family of iron pnictides
本文简要介绍了122型铁磷属化合物的超导能隙研究。看来,在空穴掺杂的Ba_(1-x)K_xFe_2As_2中的情况得到了很好的解决。大多数的测量,包括这里提出的点接触Andreev反射光谱同意在这个多频带系统的激发光谱中存在多个无节点的间隙。带隙基本上有两种尺寸-强度达到BCS弱耦合极限的小带隙和具有2Delta/kTc ~ 6 - 8的非常强的耦合的大带隙。在电子掺杂的Ba(Fe_(1-x)Cox)_2As_2中,包括我们的点接触测量在内的大多数实验在相当宽的光谱中只显示出具有强耦合强度的单个能隙。在该系统上进行的高精度ARPES测量发现了两个相互接近的能隙,它们都表现出强耦合,分别为2Delta/kTc ~ 5和6。
2009-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Dynamics in Iron-based Layered Superconductor (La_{0.87}Ca_{0.13})FePO Revealed by ^{31}P and ^{139}La NMR Studies
本文报道了(O_{1-x} Ca_{0.13})FePO的~(31)P和~(139)La核磁共振研究。在正常状态下,奈特位移和$1/T_1T$表明,在30 K以下出现了具有中等铁磁涨落的费米液态。从^{31}P和^{139}La的1/T_1T计算,提出了准二维电子结构,其中FeP层比LaO层导电性好。在超导态下,虽然观察到了明显的Meissner信号,但1/T_1T在T_c以下增加,而在T_c以下由于超导能隙的打开而减小,这表明在超导态下出现了新的低能自旋动力学。
2008-08-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of magnetic excitations in iron-based layered superconductors
基于有效四带模型,我们分析了铁磷族元素化物超导体在正常态和超导态下的自旋响应。当正常态自旋激发由轨道间反铁磁涨落和带内自旋密度波涨落的连续性支配时,非常规超导产生不同的反馈。对于$s_\pm$(扩展s波)超导序参量,带间散射在反铁磁动量${\bf Q}_{AFM}$处出现{\it only}形式的自旋激子共振峰,而对于${\bf q} < {\bf Q}_{AFM}$,共振峰迅速消失.由于这些化合物特殊的费米表面拓扑结构,$d_{x^2 -y^2}$波序参量的共振特征非常弱。磁激发的$s_\pm$波对称性与$d_{x^2 -y^2}$波对称性的本质区别,可用于超导波函数对称性的实验测定.
2008-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High - Temperature Superconductivity in Iron Based Layered Compounds
我们对新型高温超导体--REOFeAs(RE=La、Ce、Nd、Pr、Sm.)等铁基层状化合物的基本实验事实进行了综述,AFe_2As_2(A=Ba,Sr...),AFeAs(A=Li,.)和FeSe(Te)。我们讨论了电子结构,包括相关性的作用,频谱和集体激发(声子,自旋波)的作用,以及主要的模型,描述可能的类型的磁有序和库珀配对在这些化合物。
2008-12-01 cond-mat.supr-con
Anisotropic Impurity-States, Quasiparticle Scattering and Nematic Transport in Underdoped Ca(Fe1-xCox)2As2
铁基高温超导性的发展时,“母”反铁磁/正交相被抑制,通常通过引入掺杂剂原子。但它们对原子尺度电子结构的影响,虽然在理论上相当复杂,但在实验上是未知的。什么是已知的是,一个强大的传输各向异性,其电阻率最大值沿晶体b轴,随着掺杂剂原子浓度的增加,这种'向列性'消失时,'母'相消失的最大超导Tc附近。因此,围绕每个掺杂剂原子的电子结构、从其散射的准粒子和输运向列性之间的相互作用已成为研究这些材料的关键焦点。在这里,通过直接可视化的原子尺度的电子结构,我们表明,在欠掺杂的Ca(Fe 1-xCox)2As 2取代Co的Fe原子产生了相同的各向异性杂质态的密集人口。每一个都是~8个Fe-Fe晶胞,并且都是随机分布的,但与反铁磁a轴对齐。通过成像他们周围的干涉图案,我们进一步证明,这些杂质状态散射准粒子在一个高度各向异性的方式,最大散射率集中沿b轴。这些数据提供了直接支持最近的建议,它主要是各向异性散射的掺杂剂诱导的杂质状态,产生的运输向列性,他们也产生简单的解释增强的向列性成比例的掺杂剂密度和沿b轴的最高电阻率的发生。
2012-11-27 cond-mat.supr-con
Electric double-layer transistor using layered iron selenide Mott insulator TlFe1.6Se2
A1-xFe 2-ySe 2(A = K,Cs,Rb,Tl)是最近发现的铁基超导体,其临界温度(Tc)可达32 K。与其他铁基超导体相比,它们的母相具有独特的性质;例如,它们的晶体结构包括有序的Fe空位,它们的正常状态是反铁磁(AFM)绝缘相,并且它们具有极高的Néel转变温度。然而,由于其固有的相分离,控制母AFM绝缘体中的载流子掺杂一直是困难的。在这里,我们制作了铁空位有序TlFe1.6Se2绝缘外延膜与原子级平坦的表面,并检查其静电载流子掺杂使用双电层晶体管(EDLT)结构与离子液体栅极。正栅极电压在25 K下产生三个数量级的电导调制,并进一步诱导和操纵相变;即,通过静电掺杂产生的离域载流子是相变的起源。据作者所知,这是EDLT使用莫特绝缘体铁硒化物通道的第一次演示,并开辟了一条探索铁基层状材料中高Tc超导性的途径,其中通过常规化学手段进行载流子掺杂是困难的。
2014-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of inelastic scattering on the nuclear magnetic relaxation rate 1/T1T in iron-based superconductors
基于铁基超导体的五轨道模型,对铁基超导体的核磁弛豫速率1/T1进行了微观研究。本文主要讨论了多体相互作用引起的准粒子非弹性阻尼率γ对s ~++和s ~+波超导态相干峰大小的影响。我们以Ba(Fe 1-xCox)2As 2为研究对象,从最佳掺杂到过掺杂,从实验电阻率出发,系统地评估了正常态下的γ。其次,基于二阶微扰理论,从微观上计算了超导态的γ。在最佳掺杂的化合物中(Tc ~ 30 K),由于s ~++和s ~+-波态的大γ,1/T_1T上的相干峰被完全抑制。另一方面,在Tc < 10 K的重度过掺杂化合物中,两个配对态都可能出现相干峰,因为Tc处的γ很快就被抑制,与Tc成正比^[2]。通过对理论和实验结果的比较,我们得出结论:从目前的实验结果中很难区分s++和s+-波态。
2012-07-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity at 55 K in iron-based F-doped layered quaternary compound Sm[O1-xFx]FeAs
本文报道了铁基砷氧化物Sm[O_(1-x)Fx]FeAs的超导电性,其起始电阻率转变温度为55.0K,Meissner转变温度为54.6K。该化合物具有与LaOFeAs相同的晶体结构,但晶格收缩,成为除铜氧化物外所有材料中临界温度最高的超导体。
2008-05-15 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
Structure and physical properties of new layered iron oxychalcogenide BaFe2OSe2
我们成功地合成了一种新的层状铁氧硫属化合物BaFe_2OSe_2单晶。该化合物由Ba和Fe-Se(O)层沿c轴交替堆叠而成。Fe-Se(O)层包含沿b轴传播并沿a轴由氧桥接的边缘共享的Fe-Se(O)四面体的双链。物理性质测试表明,BaFe_2OSe_2在350 K以下是一种没有Curie-Weiss行为的半导体。在240 K处可能存在一个长程反铁磁(AFM)转变,对应于比热测量的峰值,在115 K和43 K处存在两个玻璃态转变。在300 K以下的磁熵远小于Fe ~(2+)在四面体晶场中的预期值,Mosbauer谱表明在294 K下不可能出现长程磁有序。这两个结果都表明,在室温以上存在短程磁关联。
2012-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Discovery of New Layered Iron Arsenide Superconductor (Ca,Pr)FeAs2
发现了一种新的铁基超导体(Ca,Pr)FeAs 2。获得了新相的片状晶体,并通过单晶X射线衍射分析研究了晶体结构。其结构为单斜晶系,空间群为P21/m,由两个Ca(Pr)面、反萤石Fe 2As 2层和As 2锯齿链层组成。由新相组成的板状晶体在磁化强度和电阻率测量中均表现出Tc ~20 K的超导电性。
2013-11-06 cond-mat.supr-con
Structural Features of Layered Iron Pnictide Oxides (Fe2As2)(Sr4M2O6)
系统地研究了新发现的钙钛矿基铁磷属氧化物体系的结构特征。与REFePnO体系相比,钙钛矿体系由于碱土金属的电负性较低,氮族元素与氧原子之间的排斥力较小,因而具有较低的Pn-Fe-Pn角和较高的氮族元素高度。(Fe_2As_2)(Sr_4Cr_2O_6)、(Fe_2As_2)(Sr_4V_2O_6)和(Fe_2P_n_2)(Sr_4MgTiO_6)的As-Fe-As角接近于理想四面体,氮族元素高度约为1.40 A,接近于最佳载流子浓度下的NdFeAsO。该体系的这些结构特征可能导致高温超导的实现。
2010-06-11 cond-mat.supr-con
Pressure Induced Altermagnetism in Layered Ternary Iron-Selenides
通过第一性原理计算,发现高压下空位有序铁硒化物A2Fe4Se5发生从反铁磁到奈尔-交变磁的一级相变,伴随绝缘体-金属转变,并具有高达300 meV的自旋劈裂,可能有利于等自旋三重态超导配对。
2025-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible unconventional superconductivity in iron-based layered compound LaFePO: Study of heat capacity
对最近发现的铁基层状超导体,未掺杂的LaFePO和氟掺杂的LaFePO进行了热容测量。LaFePO在Tc = 3.3K处有较大的电子热容系数和较小的归一化热容跃变。LaFePO_(0.94)F_(0.06)在Tc = 5.8 K时具有较小的电子热容系数和较大的归一化热容跃变。这些值表明,这些化合物具有很强的电子-电子关联和磁自旋涨落,这是由自旋涨落介导的非常规超导性的标志。
2008-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Heteroepitaxial growth and optoelectronic properties of layered iron oxyarsenide, LaFeAsO
采用脉冲激光沉积法,在MgO(001)和混合钙钛矿(La,Sr)(Al,Ta)O3(001)单晶基片上制备了LaFeAsO外延薄膜。掺F LaFeAsO圆盘靶电阻率的温度依赖性表明在2-300 K的温度范围内没有超导转变,并且与未掺杂的多晶块状样品的那些相似。透射光谱在~0.2 eV处显示出清晰的峰,这可以通过从头计算来解释。
2008-09-19 cond-mat.supr-con
On superconducting mechanism in the iron-based layered superconductors
结果表明,掺杂Fe基化合物的SC机制是由电子-声子相互作用和库仑相互作用引起的(e-e)-和(e-h)-电子对共存的巡游电子系统的特征。这里SC转变的较高Tc(与没有(e-h)配对的传统(LTSC)BCS系统相比)是在介电(SDW)带隙附近的窄能量范围内产生的高态密度背景下(e-e)配对的自然结果由于从电介质(SDW)间隙的能区移除电子态而导致的(赝间隙)边缘(赝隙)(由于(e-h)-配对,在正常状态下已经在费米表面的一部分处形成,起始温度T*(对于相应的结构转变接近相同))。低于Tc时,系统进入共存(SC+SDW)状态。形成的SDW具有与晶格不相称的动态特征。这样的系统的相图确定:SC间隙(和Tc)的掺杂依赖性具有最大值(最佳掺杂),而介电(SDW)间隙(赝间隙)(和T*)是掺杂的递减函数。这些结论是在电子能谱部分离散化模型的基础上,通过对铁基超导体的电阻率和其它数据的详细分析得出的。讨论了实验中两个序参量(SC和SDW)的表现形式,首先讨论了阈值现象。与铜酸盐的情况进行了比较。
2008-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in layered iron Selenide induced by cobalt- and sodium-doping
在名义成分为Fe_(0.92)Co_(0.08)Se和Na_(0.1)FeSe的α-FeSe中分别掺入Co和Na,可获得零电阻转变温度(Tc)分别为8.4 K和8.3 K的超导电性。用物理性质测量系统(PPMS)测量的所制备样品的电阻率和AC磁化率彼此明确一致,以指示样品是可磁化的。钴和钠分别掺杂到母体α-FeSe中的机制是Fe位取代和层间插入。这是首次将α-FeSe诱导成Na+嵌入层间的超导体。
2008-08-13 cond-mat.supr-con
Intrinsic translational symmetry-breaking charge stripes in underdoped iron pnictides
Tsinghua University(清华大学);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
铁基超导体中发现欠掺杂体系内禀电荷条纹序,揭示其作为中间电子相的相干路径。
2026-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New Iron Arsenide Oxides (Fe2As2)(Sr4(Sc,Ti)3O8), (Fe2As2)(Ba4Sc3O7.5), and (Fe2As2)(Ba3Sc2O5)
我们合成了新的层状铁砷氧化物(Fe_2As_2)(Sr_4(Sc,Ti)_3 O_8)、(Fe_2As_2)(Ba_4Sc_3 O_(7.5))和(Fe_2As_2)(Ba_3Sc_2 O_5)。这些化合物的晶体结构均为四面体,空间群为I4/mmm。(Fe_2As_2)(Sr_4(Sc,Ti)_3O_8)和(Fe_2As_2)(Ba_4Sc_3O_7.5)的结构由反萤石型Fe_2As_2层和钙钛矿型三层氧化物层交替堆叠而成。(Fe_2As_2)(Ba_4Sc_3O_(7.5))的Fe面间的层间距为~18.7埃。此外,(Fe 2As 2)(Ba 3Sc 2 O 5)的a轴在层状铁磷属元素化物中是最长的,表明含钙钛矿型层的层状铁磷属元素化物的结构柔性。在磁化率测量中,(Fe_2As_2)(Sr_4(Sc_0.6Ti_0.4)_3O_8)在28 K以下表现出抗磁性。
2010-06-11 cond-mat.supr-con
Point-Contact Spectroscopy of Iron-Based Layered Superconductor LaO$_{0.9}$F$_{0.1-δ}$FeAs
我们提出了一个正常的金属和新发现的F-掺杂的超导体LaO $_{0.9}$ F $_{0.1-δ}$ FeAs(F-LaOFeAs)之间的结点接触光谱数据。观察到零偏压电导峰,其形状和大小表明在F-LaOFeAs表面存在Andreev束缚态,这提供了一个非常规的配对对称性与节隙函数的可能证据。最大能隙值$Δ_0\approx3.9\pm0.7$ meV由测量的光谱确定,与最近的比热和低临界场的实验符合得很好。
2008-08-07 cond-mat.supr-con
Structure and Physical properties of New layered oxypnictides $Sr_4Sc_2O_6M_2As_2$ (M=Fe and Co)
我们成功地制备了新型层状氧磷属化合物$Sr_4Sc_2O_6M_2As_2$(M=Fe和Co)。它们采用与$Sr_4Sc_2O_6Fe_2P_2$相同的四面体结构。M=Fe的晶格常数为a=0.4045 nm,c= 0.5802 nm; M=Co的晶格常数为a=0.4045 nm,c=1.5695 nm。系统地研究了它们的输运和磁性。$Sr_4Sc_2O_6Fe_2As_2$化合物的霍耳系数和热电粉的温度依赖性表现出复杂的行为,类似于铁基母体化合物LnOFeAs和$BaFe_2As_2$。这表明$Sr_4Sc_2O_6Fe_2As_2$可以被认为是铁基超导体的新母体化合物。
2009-03-31 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
The intercalation chemistry of layered iron chalcogenide superconductors
铁硫属化合物FeSe和FeS是由范德华相互作用结合在一起的二维薄片组成的超导体,这使它们成为各种客体物种嵌入的主要候选者。我们回顾了FeSe和FeS超导体的嵌入化学,并讨论了它们的合成,结构和物理性质。在回顾该领域的最新工作之前,我们简要介绍了其他无机材料的插层化学背景,这些材料在插层时表现出增强的超导性能,其中包括过渡金属二硫属化合物、富勒烯和层状钴氧化物。从过去的研究,这些插入超导体,我们讨论的作用,在电荷掺杂,结构扭曲,费米面重建的插入。本文还简要介绍了基质材料-镁钠石型FeS和$β$ -FeSe的物理化学性质。用于铁硫属化物的三种类型的插层物可以分为三类:1.)通过液氨技术插层的碱金属和碱土金属阳离子; 2.)用有机胺如乙二胺插层的阳离子;和3.)层状氢氧化物在水热条件下插层。在这些研究中反复出现的主题是在电子掺杂的硫属化物主机和增强的二维电子结构的FeSe层间隔开的插层客体的作用。我们结束这篇评论讨论可能的新途径,在嵌入化学的过渡金属monocalcogenides,这些材料作为一个独特的一套新的无机二维系统的承诺。
2016-03-07 cond-mat.supr-con