We report resistivity measurements performed on KFe$_2$As$_2$ single crystals down to $T$ = 0.3 K and in magnetic fields up to 17.5 T. The in-plane resistivity vs. $T$ curve has a convex shape down to $\sim$50 K and shows a $T^2$ dependence below $\sim$45 K. The ratio of the c-axis to in-plane resistivities is $\sim$10 at room temperature and $\sim$40 at 4.2 K. The superconducting upper critical field $B_{c2}(T)$ has been determined from the resistivity data: $B_{c2}^{ab}$(0) = 4.47 T and $B_{c2}^{c}$(0) = 1.25 T. The anisotropy parameter $Γ$ = $B_{c2}^{ab}$ / $B_{c2}^{c}$ increases with $T$ and is 6.8 at $T$ = $T_c$. The strong curvature of the $B_{c2}^{ab}(T)$ curve indicates the existence of strong spin paramagnetic effects.
Single Crystal Growth and Characterization of the Iron-Based Superconductor KFe2As2 Synthesized by KAs Flux Method
采用自熔法生长了厘米级片状KFe_2As_2单晶。使用商业不锈钢容器的封装技术允许持续超过2周的稳定晶体生长。研究了不同起始组成的K-Fe-As三元体系的最佳生长条件。采用KAs助熔剂生长出典型尺寸为15 mm × 10 mm × 0.4 mm的大单晶,晶体在3.4 K下具有明显的超导转变,转变宽度为0.2 K,剩余电阻率比超过450,表明样品质量良好。
Spin glass in semiconducting KFe$_{1.05}$Ag$_{0.88}$Te$_{2}$ single crystals
本文报道了具有半导体自旋玻璃基态的KFe $_{1.05}$ Ag $_{0.88}$ Te $_{2}$单晶的发现。组成和结构分析表明,接近化学计量的I4/mmm空间群,但允许存在空位,在长程半导体反铁磁体KFe $_{0.85}$ Ag $_{1.15}$ Te $_{2}$中不存在。Fe/Ag亚晶格中化学计量的细微变化改变了磁性基态,但没有改变导电性,从而进一步深入了解半导体间隙机制。
Thermal conductivity study of KFe$_2$As$_2$ single crystal: clear evidence for unconventional superconducting gap with nodes
研究了过掺杂KFe $_2$ As $_2$($T_c$ = 3.0 K)单晶的面内电阻率$ρ$和热导率$κ$。研究发现,$ρ\sim T^{1.5}$在低温下,具有典型的非费米液体行为,电子受到反铁磁自旋涨落的散射。在零场中,我们观察到一个大的剩余线性项$κ_0/T$,约为正常状态值的三分之一。在低磁场中,$κ_0/T(H)$增加非常快。$κ_0/T$的这种行为模拟了d波铜氧化物超导体,从而为KFe $_2$ As $_2$的超导能隙中的节点提供了明确的证据。基于KFe $_2$ As $_2$的费米面拓扑结构,我们认为主要的带内配对通过反铁磁自旋涨落导致了非常规的具有节点的超导能隙.
Evidence for superconducting gap nodes in the zone-centered hole bands of KFe2As2 from magnetic penetration-depth measurements
在铁基磷属元素化物超导体中,KFe $_2$ As $_2$的特殊之处在于它的费米面不是由准嵌套的电子和空穴口袋组成。在这里,我们报告测量的温度依赖的伦敦渗透深度非常干净的晶体,这种化合物与剩余电阻率比$>1200$。我们发现,在低温下的超流密度表现出很强的线性温度依赖性,这意味着有线节点的能隙的大区域中心的孔片。结果表明,KFe $_2$ As $_2$是一种非常规的强电子关联超导体.
Simultaneous Evidence for Pauli Paramagnetic Effects and Multiband Superconductivity in KFe$_2$As$_2$ by Small-Angle Neutron Scattering Studies of the Vortex Lattice
我们研究了KFe $_2$ As $_2$中超导态的内禀各向异性。当外加磁场向FeAs晶面旋转时,利用小角中子散射对涡旋晶格成像。各向异性被发现是强烈的场依赖性,表明多带超导性。此外,高场各向异性显着超过上临界场,提供进一步的支持泡利限制在KFe $_2$作为$_2$中施加在基面的字段。泡利顺磁性对涡核中未成对准粒子的影响直接从纵向和横向涡旋晶格场调制引起的散射强度的比值中表现出来。
$^{57}$Fe Mössbauer study of stoichiometric iron based superconductor CaKFe$_4$As$_4$: a comparison to KFe$_2$As$_2$ and CaFe$_2$As$_2$
在CaKFe $_4$ As $_4$单晶定向镶嵌体上测量了$\sim 5$ K和$\sim 300$ K之间不同温度下的$^{57}$ Fe穆斯堡尔谱。数据表明,CaKFe $_4$ As $_4$是一种良好形成的化合物,具有窄的光谱线,在光谱中没有痕量的其他含Fe的第二相,并且没有静态磁序。在超导转变温度下,任何超精细参数都没有明显的特征。四极分裂的温度依赖性近似遵循经验的“$T^{3/2}$定律”。将CaKFe $_4$ As $_4$的超精细参数与本工作中测量的KFe $_2$ As $_2$的超精细参数以及CaFe $_2$ As $_2$的文献数据进行了比较,发现它们介于这两种有序的122种化合物之间。与CaKFe $_4$ As $_4$作为KFe $_2$ As $_2$和CaFe $_2$ As $_2$的结构类似物的总体观点一致,在结构中具有交替的Ca -和K -层。
Disordered magnetism in superconducting KFe2As2 single crystals
对不同工艺合成的高质量KFe_2As_2(K_(122))单晶进行了磁化强度和比热(SH)测量。有两种类型的样品都受到无序磁相的影响:(i)团簇玻璃(CG)样或(ii)格里菲斯相(G)样。对于(i)在低外加磁场下,零场冷却(ZFC)线性磁化率(chi_l)的T依赖性在ZFC和场冷却(FC)数据中表现出不可逆行为的异常。这种异常与冻结温度T_f有关。外推到B=0的T_f在50 ~ 90 K之间变化。在T_f以下,我们观察到等温磁化强度(M(B))随磁场变化的磁滞现象。冻结温度的频移Δ T_f= Δ T_f/[T_fΔ(\ln ν)] \sim 0.05 $ has an intermediate value, which provides evidence for the formation of a CG-like state in the K122 samples of type (i). The frequency dependence of their T_f follows a conventional power-law divergence of critical slowing down: tau=tau_0 [T_f(nu)/T_f(0)-1]^{-zν^{'}} with the critical exponent zν^{'}=10(2) and a relat…
Anomalous impurity effects in the iron-based superconductor KFe$_2$As$_2$
用KAs助熔剂法生长了高质量的K(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$单晶。而不是通过电子掺杂增加超导转变温度$T_{\rm c}$,我们发现,Co杂质迅速抑制$T_{\rm c}$下降到零,只有$x \approx$ 0.04。杂质对$T_{\rm c}$的这种有效抑制与在具有多个无结超导带隙的Ba $_{0.5}$ K $_{0.5}$ Fe $_2$ As $_2$中观察到的情况完全不同。零场热导率测量表明,尽管散射率急剧增加,但$3.4\%$ Co掺杂后,剩余线性项$κ_0/T$的变化很小。这些异常杂质效应的影响进行了讨论。
Anomalies in the ab-plane resistivity of strongly underdoped La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4} single crystals: possible charge stripe ordering?
本文给出并讨论了小Sr含量(x=0.052-0.075)的La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}单晶的ab面电阻率的测量结果。通过使用AC Van der Pauw技术在4.2 K和300 K之间的温度范围内获得电阻率。当温度降低时,rho_{ab}(T)曲线显示出从线性行为到类似于双稳态行为的转变。与线性的偏离发生在掺杂依赖的温度T_{ch}。这种效应可以解释为由于预先存在的电荷条纹的渐进钉扎。在同样的框架下,超导样品的rho_{ab}(T)曲线在T_{c}正上方出现的异常尖峰,可以用从一个有序的近晶电子条纹相到一个更有序的近晶电子条纹相的转变来解释。
Upper critical field, anisotropy, and superconducting properties of Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ single crystals
测量了Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$(x = 0.23,0.25,0.28和0.4)单晶的温度电阻率和超导Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$单晶的角度电阻率。对不同掺杂水平样品的温度依赖性电阻率的测量表明,具有非常高的上临界场,其随转变温度单调增加,和非常低的超导各向异性比$Γ=H_{c2}^{ab}/H_{c2}^c \approx$ 2。通过在各向异性Ginzburg-Landau理论框架下对电阻率进行标度,在一定温度下用不同磁场测量的Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$单晶的角度相关电阻率坍缩到一条曲线上。作为唯一的标度参数,各向异性$Γ$确定交替为每个温度,并被发现是在2和3之间。
75As NMR study of single crystals of the heavily overdoped pnictide superconductors Ba{1-x}KxFe2As2 (x = 0.7 and 1)
我们对两种高质量的过掺杂Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Fe $_2$ As $_2$(x=0.7和1.0)单晶进行了$^{75}$ As NMR研究。在正常状态下,我们发现自旋晶格弛豫($1/^{75}T_1$)从x=0.7到x=1.0的样品急剧增加。在KFe $_2$ As $_2$中,$1/^{75}T_1TK_n^2$的比率(其中$^{75}K_n$是奈特位移)随着温度降低而增加。这些结果表明,通常被当作简单费米液体的KFe $_2$ As $_2$中存在一种新的自旋涨落.在超导状态下,我们观察到一个阶梯状的功能在x=0.7样品的自旋晶格弛豫的温度依赖性,这支持一个两个间隙的超导低掺杂材料。然而,$1/^{75}T_1$在过掺杂样品中低于Tc的温度标度与在欠掺杂或最佳掺杂的样品中的温度标度显著不同。观察到了幂律标度行为$1/^{75}T_1T\sim T^{0.5}$,这表明在过掺杂空穴型超导体中普遍存在较强的低能激发。
A comprehensive scenario of the single crystal growth and doping dependence of resistivity and anisotropic upper critical fields in (Ba$_{1-x}$K$_x$)Fe$_2$As$_2$ ($0.22 \leq x \leq 1$)
用倒置温度梯度法在宽的组分范围$0.22 \leq x \leq 1$内生长了大尺寸高质量的空穴掺杂铁基超导体(Ba $_{1-x}$ K $_x$)Fe $_2$ As $_2$单晶。我们发现,高的均热温度,快速冷却速率,并调整温度窗口的生长是必要的,以获得单晶的重K掺杂晶体(0.65 $\leq x \leq$ 0.92)与窄的组成分布所揭示的尖锐的超导转变的磁化测量和接近100%的超导体积分数。通过X射线和成分分析对晶体进行了广泛的表征,揭示了$c$轴晶格参数随K取代的单调演化。定量测量的温度依赖性的面内电阻率,$ρ(T)$发现掺杂无关的,恒定的误差条内,在室温下的电阻率,$ρ(300K)$,在电子和等价取代的BaFe $_2$作为$_2$的组合物中的显着的掺杂依赖性形成鲜明对比。温度依赖性电阻率$ρ(T)$的形状示出了系统的掺杂演变,在过掺杂中接近$T^2$,并且在最佳掺杂下揭示了$T$线性分量的显著贡献。对于$H\parallel c$、$ H_{c2,c}$和$H \parallel ab$、$H_{c2,ab}$,上临界场$d H_{c2}/dT$的斜率与$T_c$成线性比例。上临界场的各向异性,$γ\equiv H_{c2,ab} / H_{c2,c}$确定近零场$T_c$增加从$\sim$ 2到4-5随着增加K掺杂水平从最佳$x \sim$ 0.4到强过掺杂$x$…
Anisotropic resistivity in underdoped single crystals (Ba$_{1-x}$K$_x$)Fe$_2$As$_2$, $0 \leq x<0.35$
测量了砷化铁超导体(Ba $ρ_a(T)$ K $_x$)Fe $_2$ As $_2$在从母体化合物到最佳掺杂$T_c\approx 38 K$,$0\leq x \leq 0.35$的宽掺杂范围内随温度变化的面内和面间电阻率。对于具有$T_c <$ 26 K($x <0.25$)的样品,在$T_{SM}$处清楚地观察到耦合的磁性/结构转变,然而其对电阻率的影响比电子掺杂的Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)Fe $_2$ As $_2$中弱得多,并且转变仅导致电阻率的降低。除了在$T_{SM}$处的特征之外,面间电阻率在$T^*\sim$ 200 K处示出最大值,其随着掺杂略微向更高的温度移动,揭示了与电子掺杂材料相反的趋势。在大约相同温度下,在$ρ_a(T)$中观察到模糊特征。对于$T<T^*$,电阻率的温度依赖性表现出系统的演变,并在最佳掺杂接近线性。对于$ρ_c(T)$来说,这一特征最为显著,表明存在接近最佳掺杂的量子临界点。
Nearly Isotropic Quantum-Critical Transport in Single-Crystal CeNiC2
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体科学研究所);Graduate School of Science and Technology, Yamaguchi University(山口大学理工学研究科);Faculty of Science and Engineering, Tokyo City University(东京都立大学理工学部)
Superconductivity at 32 K in single crystal Rb$_{0.78}$Fe$_2$Se$_{1.78}$}
我们成功地生长出了高质量的Rb $_{0.78}$ Fe $_2$ Se $_{1.78}$单晶,它在磁化率和电阻率方面表现出明显的超导转变。电阻率测量表明,超导转变($T_{\rm c}$)在32.1 K开始,电阻率在30 K为零。从低温等磁场磁电阻,大的上临界场$H_{\rm c2}$(0)已被估计为高达180 T的面内场和59 T的面外场。各向异性$H^{ab}_{\rm c2}$(0)/ $H^{c}_{\rm c2}$(0)约为3.0,正好位于K $_x$ Fe $_2$ Se $_2$和Cs $_x$ Fe $_2$ Se $_2$中观察到的各向异性之间。
Simultaneous Vanishing of the Nematic Electronic State and the Structural Orthorhombicity in NaFe$_{1-x}$Co$_x$As Single Crystals
我们在单轴压力下对NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As单晶进行了面内电阻率测量。在掺杂水平高达约x=0.025 $\pm$ <0.002的母态和欠掺杂态中发现了平面内电阻率$ρ_a$和$ρ_b$随沿$b$ -轴的单轴压力的明显区别。从$ρ_a$和$ρ_b$的偏离点,以及电阻率的独特扭结结构,结合已发表的实验数据,确定了晶体结构转变和反铁磁转变的温度。结果清楚地表明,电子态的消失与结构的转变同时进行。然而,在较低的掺杂水平下,反铁磁状态消失。结合BaFe $_{2-x}$ Co $_x$ As $_2$的实验数据,我们的结果表明向列性与超导电性有密切的关系.