Ferromagnetic Impurity Induced Majorana Zero Mode in Iron-Based Superconductor
最近的实验报道了一些具有拓扑能带结构的铁基超导体中与铁磁杂质有关的令人困惑的零能模。在这里,我们表明,足够强的铁磁杂质和衬底之间的交换耦合可以触发量子相变,超过这一点,周围的杂质的拓扑表面超导序参量的相位获得一个符号的变化。在这种情况下,我们证明了Kramers简并对马约拉纳模式可以诱导在边界分离的两个符号变化制度和周围的杂质在拓扑表面超导态的陷阱。此外,我们表明,我们的理论可以解释有争议的观察和混乱的功能,从最近的实验中的一些铁基超导体的零能量模式。
2022-07-20 cond-mat.supr-con
Single Impurity Problem in Iron-Pnictide Superconductors
在五轨道模型下,通过求解Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,研究了铁磷族化合物超导体中的单杂质问题,使我们能够区分s $_{+-}$和s $_{++}$超导态.我们构造了一个适合于BdG分析的五轨道模型。该模型再现了均匀情况下无规相位近似的结果。利用该模型,我们研究了非磁性杂质周围的局域态密度,并讨论了束缚态峰结构,它可用于区分s $_{+-}$和s $_{++}$态.发现杂质势$I\sim 1.0$ eV的束缚态能量接近于零,而束缚态峰在幺正极限下则粘在带隙边缘.还发现了新的多峰结构,这是由于铁磷族化合物的多轨道性质。
2010-04-28 cond-mat.supr-con
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。
2014-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity effect as a probe for order parameter symmetry in iron-based superconductors
基于S。Raghu $et$ $al.$ [Phys. Rev. B { \bf 77},R220503(2008)]和自洽的Bogoliubov-de Gennes方程。两个间隙内的共振峰被发现在或附近的杂质站点的一个典型的$s_{x^2y^2}$对称性和强散射势。对于符号不变的s波和$d_{x^2-y^2}$波序参量,不存在这种间隙内共振峰。因此,我们提出一种具有强散射势的非磁性杂质可以用来探测铁基超导体中的对对称性。
2009-11-10 cond-mat.supr-con
Orbital fluctuation theory in iron-based superconductors: s-wave superconductivity, structure transition, and impurity-induced nematic order
铁基超导体的主要特征是(i)正交相转变伴随着剪切模量的显著软化,(ii)接近正交相的高Tc超导性,以及(iii)在四方相的超导转变。本文从轨道涨落理论出发,考虑e-ph相互作用和库仑相互作用,给出了它们的统一解释。发现小的e-ph耦合常数($λ~ 0.2$)足以产生大的轨道(=电荷四极$O_{xz/yz}$)涨落,从而产生无符号反转的s波超导($s_{++}$波态)。由于两个动量相反的轨道形成束缚态,导出的轨道涨落也导致了结构转变的不稳定性,这被称为“双轨道过程”。此外,当轨道涨落较强时,得到了具有$C_2$对称性的杂质诱导非定域轨道序。这种“杂质诱导的双晶态”解释了去孪晶样品中电阻率的面内各向异性。我们强调,只有当相对于$O_{xz}$和$O_{yz}$电荷四极子的轨道涨落最发散时,(i)-(iii)才是可再现的。这一事实保证了本模型哈密顿量和计算的可靠性。
2012-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity states in multiband s-wave superconductors: analysis of iron pnictides
我们研究了一个单一的,非磁性杂质在多频带,扩展的s波超导体允许费米表面上的间隙的各向异性的影响。我们推导了连续介质中格林函数的解析表达式,并分析了尖锐的杂质诱导共振态存在的条件。底层的能带结构对于多能带情况比对于单能带情况更相关,并且能带之间的失配通常使得在参数的物理范围内不太可能形成杂质态。我们证实了这些结论,通过数值求解杂质问题的紧束缚参数化的带相关的磷属元素化物超导体。
2012-11-02 cond-mat.supr-con
Impurity effect on Bogoliubov Fermi surfaces: Analysis based on iron-based superconductors
该研究基于四方 FeSe 的 d 轨道紧束缚模型,引入时间反演破缺配对势并以 Born 近似处理 d 轨道局域杂质,证明杂质可增强 BFS 上的单粒子谱权重。
2023-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge doping versus impurity scattering in chemically substituted iron-pnictides
为了揭示电荷掺杂和缺陷散射在替代改性的122铁pnictides的相对重要性,我们进行了系统的第一性原理研究在费米能级的选定频带。利用基于轨道的相干势近似(CPA),通过不同的替代方法,得到了无序效应。个别能带的显著能级位移表明,过渡金属取代引入移动载流子到系统中。然而,从这样的刚性带的情况下,以及由于杂质散射光谱展宽的重要偏差与带的字符。最后,$T$矩阵分析显示出与$s^{+-}$配对状态一致的带内散射大于带间散射。比较不同的取代揭示了沿过渡金属系列的成对断裂的增加。
2015-10-23 cond-mat.supr-con
Quasiparticle states around a nonmagnetic impurity in electron-doped iron-based superconductors with spin-density-wave order
研究了电子掺杂铁基自旋密度波(SDW)有序超导体中掺杂杂质周围的准粒子态随掺杂和杂质散射强度的变化。在未掺杂的样品中,在纯SDW状态存在的情况下,在杂质位置周围观察到两个杂质诱导的共振峰,并且随着正(负)散射势(SP)的强度增加,它们向更高(更低)的能量移动。对于SDW有序和超导有序共存的掺杂样品,其主要特征是存在尖锐的带隙内共振峰,其位置和强度取决于SP的强度和掺杂浓度。在所有的情况下,局域态密度表现出明显的$C_2$对称性。我们还注意到,在掺杂的情况下,杂质将系统分成两个具有不同磁序值的子晶格。在这里,我们使用的能带结构的双轨道模型,它考虑了不对称的As原子的上方和下方的Fe-Fe平面。该模型适用于研究铁磷族化合物的表面层性质,更适合于描述扫描隧道显微镜实验。
2011-02-11 cond-mat.supr-con
Impact of Iron-site defects on Superconductivity in LiFeAs
在传统的s波超导体中,只有磁性杂质表现出杂质束缚态,而对于s+-序参量,磁性和非磁性杂质都可以出现杂质束缚态。因此,超导体中的杂质束缚态可以提供对序参量的重要认识。在这里,我们提出了一个结合实验和理论研究的本地和工程铁网站缺陷的LiFeAs。详细比较隧道光谱测量杂质自旋涨落理论揭示了一个连续的演变,从可忽略不计的杂质束缚态的功能较弱的散射势,明显可检测的状态略强的散射势。这些中等强度势的所有束缚态都被钉扎在或接近较小间隙的间隙边缘,我们解释并归因于多轨道物理的现象。
2016-07-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Violation of Anderson's Theorem for Sign-Reversing s-Wave State of Iron-Pnictide Superconductors
在五轨道模型的基础上,研究了局域杂质对铁磷属化物带间散射的影响,发现d轨道自由度对带间杂质散射有促进作用。这一事实意味着由自旋涨落理论预测的完全带隙的反号s波态对杂质非常脆弱。在BCS理论中,只有1%的中等强度杂质诱导巨大的对断裂,导致大的能隙态和显著降低的Tc,与基于简单的无轨道模型的预测相反。本研究提供了一个严格的约束的配对对称性和铁的pnictides的电子状态。
2009-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-induced sub-gap bound gap states in alkali doped iron chalcogenide superconductors
杂质附近局域态密度的测量对于确定碱金属掺杂铁硫系超导体K_ xFe_{2-y} Se_2的超导能隙结构是有用的。在这里,我们研究的最近邻d波和次最近邻s波超导态中的杂质和磁性杂质的影响。对于排斥性和吸引性的杂质,它表明,子间隙束缚态只存在于d波超导体与这些束缚态的位置依赖于电子掺杂水平,而敏感。此外,对于这种无序库仑相互作用可以导致局部杂质诱导磁性的情况下,d波超导。对于磁性杂质,s波和d波超导态都支持子带隙束缚态。上述结果可以解释一个简单的分析模型,提供了一个半定量的理解作为杂质势和化学掺杂水平的函数的杂质束缚态能量的变化。
2013-08-18 cond-mat.supr-con
Reversed anisotropy of the in-plane resistivity in the antiferromagnetic phase of iron tellurides
本文系统地研究了含有过量Fe、Se替代Te和Cu替代Fe三种杂质原子的碲化铁晶体的各向异性面内电阻率。在磁结构有序相中发现了相当大的电阻率各向异性,而符号与在过渡金属掺杂的铁砷化物($ρ_a$ $<$ $ρ_b$)中观察到的相反($ρ_a$ $>$ $ρ_b$,其中$b$轴参数比$a$轴参数短)。另一方面,我们的研究结果表明,在碲化铁的电阻率各向异性的大小与杂质的量,这意味着电阻率各向异性起源于外来杂质的影响,如在砷化铁。这表明杂质对载流子的各向异性散射是铁基材料磁结构有序相的普遍现象。
2015-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust $s_{\pm}$-wave superconductivity against multi-impurity in iron-based superconductors
基于自洽的Bogoliubov-de Gennes方程,系统地研究了无序对电子掺杂铁磷属元素化合物的影响。具有相同散射势(SP)的多个杂质随机分布在正方形晶格中。研究了不同杂质浓度$δ_{imp}$、不同电子掺杂浓度$δ$的归一化序参量的概率分布。样本被发现是非常强大的对弱SP,在该序参量没有发生质的变化,即使在非常大的$δ_{imp}$。而强SP则能够方便地分解序参量。对于中等SP,杂质上和周围的序参量的变化强烈地依赖于$δ$,但是归一化序参量的分布函数具有类似的行为随着$δ_{imp}$增加。与超导序相比,磁序对多杂质效应更为敏感。在系统失去超导性之前,空间自旋密度波型已经被破坏。SC阶数对温度的依赖性与无杂质情况相似,高$δ_{imp}$显著抑制了临界温度。
2015-02-25 cond-mat.supr-con
Tunneling interstitial impurity in iron-chalcogenide based superconductors
利用扫描隧道显微镜(STM)研究了$\mathrm{FeTe_{0.5}Se_{0.5}}$超导体中Fe间隙杂质(IFI)及其最近邻位(nn)的带隙内零能束缚态(ZBS).通过引入一种新的杂质机制,即隧道杂质,并基于Bogoliubove-de Gennes(BDG)方程,我们研究了IFI和底层Fe平面的低能级。我们发现只要IFI和Fe面之间的隧穿参数足够小,并且Fe面深在SC态,ZBS的峰在磁场中不会移动或分裂。我们的结果与实验符合得很好。我们还预测了自旋密度波(SDW)或电荷密度波(CDW)的调制将抑制ZBS的强度。
2015-07-22 cond-mat.supr-con
Memory function approach to in-plane anisotropic resistivity in the antiferromagnetic phase of iron arsenide superconductors
通过对具有各向同性杂质的有序相的记忆函数方法,我们从理论上研究了砷化铁超导体条纹状反铁磁相的面内电阻率的各向异性。我们发现,当费米面的拓扑结构改变后,引入空穴的散射率的各向异性是独立的载流子密度。另一方面,Drude权重的各向异性随着狄拉克费米面的畸变而单调减小,最终导致电阻率各向异性的反转,这与实验结果一致。因此,各向异性的起源归因于杂质散射和各向异性电子态的相互作用。
2014-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Consistent picture for the electronic structure around a vortex core in iron-based superconductors
本文基于双轨道模型,考虑杂质的存在,从理论上研究了铁磷族元素化物超导材料涡旋核的电子结构。当杂质靠近涡核时,涡被钉扎。束缚态出现在非钉扎涡旋中,并被杂质消除。我们的结果与最近的实验结果吻合得很好,并提出了一致的解释不同材料的实验所揭示的不同的电子结构的涡核。
2011-05-10 cond-mat.supr-con
Evolution of quasiparticle states with and without a Zn-impurity in doped 122 iron pnictides
基于最小双轨道模型[Tai { \it et al.},欧罗巴Lett. \textbf{103},67001(2013)],其捕获了铁磷属元素化物BaFe $_{2}$ As $_{2}$的正则电子-空穴掺杂相图,我们使用具有和不具有单个杂质的Bogoliubov-de Gennes方程研究了准粒子状态的演化作为掺杂的函数。分析均匀掺杂样品的态密度,我们能够确定在最佳空穴或电子掺杂系统中观察到的两个超导能隙的起源。局域态密度(LDOS),然后检查附近的一个单一的杂质样品中没有反铁磁序。我们的结果在单个杂质附近的定性特征与基于五轨道模型的工作一致[K。Toshikaze { \it等人},日本物理学会\textbf{79},083704(2010)]。这进一步支持了我们的双轨道模型在处理单杂质LDOS问题中的有效性。最后,我们研究了在单一或强散射极限下,掺杂在单个杂质附近的LDOS的演化,例如Zn取代Fe。在我们的LDOS中所显示的铟镓共振峰的位置可以间接地反映费米表面拓扑结构的演变,根据相图。我们的预测的ingap状态和附近的强散射单个杂质的LDOS的演变可以通过实验探测本地准粒子谱验证。
2014-05-30 cond-mat.supr-con
Kondo-like mass enhancement of Dirac fermion in iron pnictides Ba(Fe$_{1-x}$Mn$_x$As)$_2$
研究了Mn作为磁性杂质取代Fe对Ba(Fe $_{1-x}$ Mn $_x$ As)$_2$中狄拉克锥的影响。磁电阻和霍尔电阻率的研究清楚地表明,回旋有效质量($m^{\ast}$)的狄拉克锥是有害的增强在低温下的杂质,虽然其演变作为一个函数的载流子数在较高的温度下以传统的方式进行。提出了由磁性杂质散射引起的类近藤带重正化解释这一现象,并讨论了狄拉克费米子的反常质量增强。
2014-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-induced quasiparticle interference in the parent compounds of iron-pnictide superconductors
基于唯象双轨道四带模型和T矩阵方法,研究了铁磷族化合物超导体母体化合物中杂质诱导的准粒子干涉效应。我们发现,QPI是敏感的值的磁序,这可能会有所不同,从一个化合物到另一个。对于较小的磁序值,由QPI引起的局域态密度(LDOS)的振荡模式表现出二维特征,与在1111化合物中观察到的驻波态一致。当磁序值较大时,LDOS空间调制的主要特征是一维条纹结构的存在,这与122系统母体化合物的一维条纹结构一致。在这两种情况下,系统都表现出$C_2$对称性,只有在较大磁序的情况下,才存在带隙束缚态。给出了相应的$q$ -空间中的QPI。LDOS在非零能量下的调制模式归因于底层能带结构和费米面之间的相互作用。
2011-09-27 cond-mat.supr-con
Impurity effects on spin dynamics in magnetic and superconducting iron pnictides and chalcogenides
本文综述了铁基超导体及其母体化合物中磁性和非磁性杂质对自旋动力学的影响。最近的中子光谱测量自旋激发的背景下,化学取代,空位和无序的抑制或稳定的超导性和自旋密度波相位的影响进行了审查。我们还提出了新的结果,在BaFe2As2单晶掺杂Mn的本地时刻的磁波动的结构,并讨论它们与以前报道的棋盘格磁激发(π,π)分支。
2016-12-21 cond-mat.supr-con
Impurity states and cooperative magnetic order in Fe-based superconductors
基于密度泛函理论(DFT)得到的能带结构和杂质势,我们在一个实际的五带模型下研究了LiFeAs超导态中的杂质束缚态和杂质诱导有序.在最近的实验中,我们发现,Co杂质太弱,产生子带隙束缚态,而更强的杂质,如铜。我们还获得了磁性杂质,如锰的束缚态谱,并显示如何自旋分辨隧道效应可能会确定铁pnictides,使用杂质束缚态作为探针的基态配对对称性的先决条件的各种缺陷位点的性质。最后,我们展示了杂质钉轨道和磁序,提供了一个解释越来越多的实验证据不寻常的磁性相掺杂铁pnictides。
2013-10-09 cond-mat.supr-con
Superfluid density of the $\pm$s-wave state for the iron-based superconductors
研究了铁基超导体最小两带模型的$\pm$ s波态的超流密度及其随杂质浓度的演化。我们表明,强耦合极限的杂质散射诱导的自能的一般形式$Im Σ_{imp} (ω) \approx i γ+ i βω$超过一个临界杂质浓度$Γ_{imp} > Γ_{crit}$。这种形式的$Im Σ_{imp} (ω)$导致超流密度$[ρ_{s}(T) - ρ_{s}(0)] \approx - γT^2 -βT^3$的温度依赖性。结合较低杂质浓度$Γ_{imp} < Γ_{crit}$的$ρ_{s}(T)$的全隙行为,$\pm$ s波状态产生$Δλ(T)$的连续演化:随着杂质浓度的增加,指数平坦的$\to T^3 \to T^2$与Fe磷属元素化物超导体如$M$-1111的测量一致($M$ =La,Nd,Sm,Pr)和Ba-122,除LaFePO外,最近的实验表明其在低温下显示出$Δλ(T) \propto T^{1.2}$。我们的研究结果还表明,态密度(DOS)测量的热力学性质和DOS测量的输运性质一般可以是不同的。
2009-05-05 cond-mat.supr-con
Effect of transition-metal substitution in iron-based superconductors
通过将铁基超导体中的过渡金属离子视为随机分布的杂质,从理论上研究了目前存在争议的铁基超导体中过渡金属离子替代效应问题。来自TM元素的额外电子局限于杂质位置。同时,化学势在取代时发生变化。绘制了相图,TM元素似乎可以作为有效的掺杂剂。计算了局域态密度(LDOS),随着杂质浓度的增加,底部变成V形。在费米能级$ρ(ω=0)$处的LDOS是有限的,并且在最佳掺杂水平处达到最小值。我们的结果与扫描隧道显微镜的实验结果符合得很好。
2012-02-24 cond-mat.supr-con
Specifics of impurity effects in ferropnictide superconductors
本文讨论了杂质和无序对铁磷族化合物超导体准粒子谱的影响。本文讨论了在超导能隙中由于杂质而产生定域能级的可能性,以及由此引起的能带结构和超导序参量的变化。追踪了杂质掺杂时超导态的演化。
2011-05-18 cond-mat.supr-con
Robust Zero Energy Bound States Localized at Magnetic Impurities in Iron-based Superconductors
研究了自旋轨道耦合对非常规(符号改变)和常规(符号不变)$s$波配对对称性多带超导体中磁性杂质带隙束缚态的影响,这可能与铁基超导体有关.在没有自旋-轨道耦合的情况下,对于自旋单态超导体,已知这种束缚态在杂质散射强度的临界值处穿过零能量并获得有限的自旋极化。此外,简并的,自旋极化的,零能量的束缚态是不稳定的应用塞曼场以及偏离临界的杂质散射强度。使用T矩阵的形式主义以及分析参数,我们表明,在存在的自旋轨道耦合,零能量束缚态定位在非常规的,符号改变,$s$波超导体的磁性杂质获得令人惊讶的鲁棒性应用塞曼场和杂质散射强度的变化,这是在传统的,符号不变,$s$波超导体中不存在的效果。考虑到铁基多带超导体可能具有大量的自旋-轨道耦合,如在最近的实验中看到的,我们的结果可能提供一个可能的解释,令人惊讶的鲁棒的零偏压扫描隧道显微镜峰定位在铁基超导体中的磁性杂质提供的序参量对称性是符号变化的$s_{+-}$波。
2017-04-20 cond-mat.supr-con
Observation of charge accumulation and onsite Coulomb repulsion at transition metal impurities in the iron pnictides
本文报道了单晶Ca(Fe,Co)_2As_2和Ba(Fe,TM)_2As_2(TM=Ni或Cu)的价带光电子能谱和俄歇能谱的联合研究。价带光电子能谱数据直接表明,随着原子序数的增加,TM态向更高的结合能方向移动,对费米能级附近态的贡献越来越小。此外,对于Ni和Cu观察到的LVV俄歇衰变的3d8终态明确地揭示了这些杂质处的电荷积累。我们还表明,现场库仑相互作用的杂质强烈增加时,从钴镍铜。我们的结果量化了杂质势,并暗示超导态对杂质散射是稳健的。
2012-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Comment on "Nonmagnetic Impurity Resonances as a Signature of Sign-Reversal Pairing in Fe-As-Based Superconductors"
在最近的一封信[PRL 103,186402(2009)]中,Fe-As基超导体的能量能带结构用紧束缚模型拟合,该模型具有每个晶胞两个Fe离子和每个Fe离子两个简并xz和yz轨道。作者声称,所提出的模型,这显着不同于其他作者以前所使用的相同的两个轨道在相同的化合物中的模型,具有所需的对称性来描述铁磷属元素化物超导体中的Fe-As平面。在这篇评论中,我们认为情况并非如此。
2010-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The superconductivity mechanism in Nd-1111 iron-based superconductor doped by calcium
本文研究了NdFeAsO_(0.8)F_(0.2)铁基超导体中杂质对超导行为的影响。电阻率测量表明,随着钙杂质含量的增加(x<0.05),超导电性受到抑制。此外,Tc随着剩余电阻率的增加而降低。这种行为定性描述的Abrikosov-Gorkov理论,并证实这些杂质作为散射中心。对于我们的样品,钙和传导电子自旋之间的交换常数估计为Jexc= |8| meV。此外,我们还绘制了不同钙掺杂的样品的相图,发现随着钙杂质含量的增加和自旋密度波(TSDW)温度的降低,Fe离子在较低温度下呈反铁磁条纹排列,超导转变温度(TC)也随之降低。根据我们的结果并与文中所解释的现有理论一致,由于S++态对杂质掺杂的样品没有影响,并且归因于自旋涨落机制的S+-态对低量钙产生超导抑制。因此,它证实了在我们合成的样品中,自旋涨落作为主导配对机制的作用。
2019-08-02 cond-mat.supr-con
Orbital Fluctuation Mediated Superconductivity in Iron Pnictides: Analysis of Five Orbital Hubbard-Holstein Model
在铁磷族化合物中,我们发现由于铁离子振荡引起的适度的电子-声子相互作用可以引起临界d轨道涨落,而不被库仑相互作用所禁止。这些波动引起了强烈的配对相互作用的s波超导(SC)状态没有符号反转($s_{++}$波状态),这是一致的实验观察到的超导性对杂质的鲁棒性。当库仑相互作用引起的磁涨落也很强时,随着杂质浓度的增加,SC态表现出从符号反转的s波态($s_\pm$波态)到$s_{++}$波态的平滑过渡。
2010-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reply to Comment on "Violation of Anderson's Theorem for the sign-reversing s-wave state of Iron-Pnictide Superconductors" [arXiv:1012.0414] by Y. Bang
我们解释了在T矩阵近似下对铁磷属元素化物杂质效应的研究是正确的,与Bang的评论相反。Bang提出的用T-I代替T的方法破坏了微扰理论,因此是错误的。
2010-12-15 cond-mat.supr-con
Impurity bound states and disorder-induced orbital and magnetic order in the s+- state of Fe-based superconductors
我们研究了与铁基超导体相关的五带哈伯德模型中杂质束缚态的存在。与以前的研究一致,我们发现,在库仑关联的情况下,存在一个范围内的排斥杂质势产生的间隙状态。在弱相关的存在下,这些状态通常被推到间隙的边缘,而对于较大的相关性,现场杂质势诱导局部磁性区域,该区域将低能束缚态重新引入间隙中。
2013-10-11 cond-mat.supr-con
Comment on "Violation of Anderson's Theorem for the sign-reversing s-wave state of Iron-Pnictide Superconductors" by Onari et al., Phys. Rev. Lett. 103, 177001(2009)[1]
我们指出,主要索赔的参考。[1]轨道自由度的存在对于描述铁基超导体的正确杂质效应是必要的是不正确的,并且通过带基模型和轨道基模型证明了由于杂质导致的Tc抑制的等效结果。
2010-12-02 cond-mat.supr-con
Impurity effects on electronic transport in ferropnictide superconductors
本文从理论上考虑了杂质和无序对铁磷族化合物超导体中电子准粒子输运性质的影响。与纯材料的情况相比,最突出的新特征应该出现在足够高的杂质浓度时,当特定的窄带导电准粒子态可以在超导能隙内,由单个杂质中心的局部杂质能级的位置周围发展。预测的特定阈值效应中的频率依赖的光学电导率和温度依赖的热导率,也在塞贝克和珀耳帖系数可以有有趣的潜在的实际应用。
2013-08-20 cond-mat.supr-con
Enhancement of $T_{c}$ by disorder in underdoped iron pnictides
我们分析了无序对铁磷属元素化物中$s^{+-}$超导态转变温度$T_{c}$的影响。传统的看法是,$T_{c}$应迅速减少带间非磁性杂质散射的增加,但我们表明,这种行为只在过掺杂区的相图。在欠掺杂状态下,超导性从预先存在的磁性状态出现,无序引起两种竞争效应:库珀对的断裂,这往往会减少$T_{c}$,以及对巡回磁序的抑制,这往往会带来$T_{c}$。我们发现,在很宽的参数范围内的第二个效果获胜,导致增加的$T_{c}$与无序共存状态。我们的结果解释了最近的几个实验结果,并提供了另一个证据$s^{+-}$ -配对的铁磷属化合物。
2012-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong similarities between the local electronic structure of insulating iron pnictide and lightly doped cuprate
关于非常规超导性的一个主要难题是,一些最有趣的超导体如何与位于附近的绝缘相相关。在这里,我们报告的局部电子结构的扫描隧道显微镜研究铜掺杂的NaFeAs的超导体到绝缘体的转变。我们发现,在高绝缘制度的电子光谱发展的能隙的状态密度在费米能级减少。光谱的整体线形和强烈的空间变化与靠近母体莫特绝缘体的轻掺杂铜酸盐惊人地相似。我们认为,铜掺杂对巡游电子态的抑制和强杂质势导致了这种绝缘的铁磷属元素化物。
2015-04-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppression of superconductivity by Neel-type magnetic fluctuations in the iron pnictides
最近的实验检测到尼尔型($(π,π)$)的磁性起伏在一些铁pnictides的动机,我们研究的影响竞争$(π,π)$和$(π,0)$自旋起伏对这些材料的超导电性。我们发现,反直觉,即使是短距离,弱尼尔波动强烈抑制的$s^{+-}$状态,与所产生的主要影响从排斥贡献的$s^{+-}$配对相互作用,补充低频非弹性散射。进一步增加Neel波动的强度导致低$T_{c}$ d波状态,可能存在中间$s+id$相。结果表明,一系列空穴掺杂的磷属元素化合物不存在超导电性是由于短程Neel涨落和成对破坏杂质散射的共同作用,同时,如果减少剩余的$(π,π)$涨落,最佳掺杂的磷属元素化合物的$T_{c}$可以进一步增加.
2013-02-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Linear decrease of critical temperature with increasing Zn substitution in the iron-based superconductor BaFe1.89-2xZn2xCo0.11As2
本文研究了Fe基BaFe_(1.89)Co_(0.11)As_2超导体(Tc = 25 K)中Zn替代Fe达8at. %,这是通过高压和高温加热实现的。Tc随着Zn含量的增加几乎线性地降低,并且在~8原子%处消失,这与早期Zn掺杂研究的共有现象不同,其中Tc几乎不降低。然而,Tc下降率(3.63 K/%)仍然远低于s(+-)波模型的预期,这意味着该模型是不可能的。另一种对称模型,如非符号反转s波模型,可能更好地解释的结果。
2011-07-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local magnetization nucleated by non-magnetic impurities in Fe-based superconductors
我们研究了铁基超导体中与正常顺磁相相关的五带哈伯德模型中杂质诱导的磁序。局部磁序的存在被解释在费米能级附近的状态的杂质增强方面,我们绘制出由此产生的相图的存在的磁化作为杂质强度和库仑相关的函数。特别是,杂质感应磁性的存在,只有在一定范围内的潜在散射强度可以理解从杂质共振态的具体行为。
2014-09-22 cond-mat.supr-con
Quantum anomalous vortex and Majorana zero mode in iron-based superconductor Fe(Te,Se)
在掺杂磁性离子的拓扑绝缘体中,自旋轨道耦合和铁磁性引起量子反常霍尔效应。在这里,我们表明,在具有强自旋轨道耦合的s波超导体中,磁性杂质离子可以在没有外部磁场的情况下产生拓扑涡旋。这样的涡旋,被称为量子反常涡旋,支持强大的马约拉纳零能量模式时,超导诱导的拓扑表面状态。我们证明了在Fe(Te,Se)超导体中观察到的零能束缚态是由间隙磁性Fe产生的量子反常涡旋中Majorana零模的可能实现。量子反常涡旋物质不仅推进了对Cooper对拓扑缺陷激发的基本理解,而且为在量子计算中操纵Majorana零模提供了新的有利平台。
2019-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical study of impurity-induced magnetism in FeSe
实验证据表明,FeSe是接近磁不稳定性,最近的扫描隧道显微镜(STM)测量FeSe多层膜显示条纹顺序局部钉扎附近的缺陷网站。出于这些发现,我们进行了理论研究的FeSe相关的模型中的局部诱导磁秩序附近的杂质。我们发现,相对较弱的排斥杂质确实能够产生短程磁性,并解释了驱动机制的本地秩序的共振eg轨道状态。此外,我们调查的重要性,轨道选择性的自能效应相关的洪德的金属,并显示如何的结构的诱导磁化云得到修改的轨道选择性。最后,我们通过感生磁序的对称性参数和与隧道光谱相关的Fe Wannier函数的基本性质,具体连接到铁基超导体的STM测量。
2018-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From d-wave to s-wave pairing in the iron-pnictide superconductor (Ba,K)Fe2As2
铁基超导体中的配对状态的本质是一个备受争议的话题。在这里,我们认为,在一种材料,化学计量的铁pnictide KFe 2 As 2,有压倒性的证据的d-波配对状态,其特征在于在超导能隙的垂直线节点强加的。这方面的证据进行审查,重点是热导率和强烈的影响,杂质散射的临界温度Tc。然后,我们比较KFe 2As 2的Ba0.6K0.4Fe2As2,通过Ba取代,其中的配对对称性是s波和Tc是10倍。在同一晶体结构中从d波到s波的跃迁为研究能带结构和配对机制之间的联系提供了难得的机会。我们还比较KFe 2As 2节点铁基超导体LaFePO,其中的配对对称性可能不是d波,但更可能是s波与偶然的线节点。
2012-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Differential conductance of point contacts between an iron-based superconductor and a normal metal
本文从理论上描述了具有扩展s \pm配对对称性的多带超导体与正常金属点接触的微分电导。我们证明,带间杂质散射加宽了超导能隙附近的相干峰,并显着降低其高度,即使在相对较低的散射率。这种扩大是一致的隧道结和较大的扩散接触进行了一些最近的实验。我们的理论有助于更好地评估能隙的铁基超导体的点接触Andreev光谱测量。
2011-09-02 cond-mat.supr-con
Anomalous Shiba states in topological iron-based superconductors
我们证明了铁基超导体FeSe $_{1-x}$ Te $_x$中接近磁性杂质的鲁棒零能模的形成。我们发现,由杂质产生的塞曼场有利于自旋三重态轨道间配对,而不是自旋单重态轨道内配对普遍在散装。优选的自旋三重态配对保持时间反演对称性并且是拓扑的,因为在具有不同配对状态的区域之间的边界处出现鲁棒的、拓扑保护的零模式。此外,零模形成Kramers双峰,其对自旋极化的方向或杂质之间的分离不敏感。我们认为,我们的理论结果是一致的,最近的实验测量FeSe $_{1-x}$ Te $_x$。
2022-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Revealing the degree of magnetic frustration by non-magnetic impurities
对非磁性杂质周围的磁场进行成像可以提供用于量化磁挫折程度的明确基准。在强阻挫$J_1$模型和空间各向异性$J_{1a}$ - $J_{1b}$ - $J_2$模型中,不同的低能行为反映了不同程度的磁阻挫.在$J_1$ - $J_2$模型中,束缚磁振子出现在杂质附近的基态,并大大降低了邻近杂质的有序矩。相反,在$J_{1a}$ - $J_{1b}$ - $J_2$模型中的局部矩在杂质邻近位点上增强。这些理论预测可以通过核磁共振和扫描隧道显微镜等实验来探索,结果可以阐明反铁磁体中的阻挫作用,并有助于缩小可能的模型来理解铁颗粒中的磁性。
2011-04-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spatially dispersing Yu-Shiba-Rusinov states in the unconventional superconductor $\mathrm{FeTe}_{0.55}\mathrm{Se}_{0.45}$
通过使用扫描隧道显微镜(STM),我们发现和表征的色散,能量对称的间隙状态的铁基超导体$\mathrm{FeTe}_{0.55}\mathrm{Se}_{0.45}$,一种材料,表现出签名的拓扑超导性,和马约拉纳束缚态的涡核或杂质的位置。我们使用一个超导STM尖端增强的能量分辨率,这使我们能够表明,杂质状态可以通过费米能级与不同的尖端样品的距离进行调谐。我们发现杂质态是Yu-Shiba-Rusinov(YSR)型的,并认为能量漂移是由于$\mathrm{FeTe}_{0.55}\mathrm{Se}_{0.45}$中的低超流密度导致的,这使得针尖的电场可以轻微穿透样品。我们模型的单杂质安德森模型内的新引入的尖端门控的情况下,发现很好的协议的实验数据。
2020-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Edge states and local electronic structure around an adsorbed impurity in a topological superconductor
近年来,拓扑超导态引起了人们极大的兴趣。在本工作中,我们考虑了一个具有$Z_2$拓扑镜像序[1]和s $\pm$ -波超导配对对称性的拓扑超导体,在最初为铁基超导性设计的双轨道模型[2]中。我们预言了无带隙边缘态的存在。我们还研究了系统中吸附的间隙磁性杂质周围的局域电子结构,发现即使杂质上有弱的自旋极化,也存在低能的带隙束缚态。我们还讨论了我们的结果的相关性,最近的STM实验的Fe(Te,Se)化合物与吸附的Fe杂质[3],我们的密度泛函计算表明,Fe杂质是自旋极化。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasi-one Dimensional Nanostructures as Sign of Nematicity in Iron Pnictides and Chalcogenides
杂质散射导致准一维纳米尺度调制的局域态密度的铁pnictides和硫属化物。这种“准粒子干涉”的功能是非常相似的各种pnictide和硫属化物阶段,这表明一个共同的起源。我们表明,一个统一的理解的实验,可以通过简单地调用一个四重对称破缺$d_{xz}-d_{yz}$轨道分裂,已经建议的实验的幅度。这可以解释在这些材料中观察到的正交晶系、四方晶系、顺磁晶系以及自旋密度波和超导态的局域态密度的一维特性。
2018-11-19 cond-mat.supr-con
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。
2013-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-induced smearing of the spin resonance peak in Fe-based superconductors
在非弹性中子散射实验中观察到铁基超导体中的自旋共振峰,并与扩展s波($s_\pm$)带隙对称性的预测结果一致。在四带三轨道紧束缚模型的基础上,研究了无序对共振峰的影响。自旋磁化率是在无规相近似下计算的,在静态玻恩近似下,由于杂质散射而引起的准粒子自能被重整化。我们发现自旋共振随无序度的增加而变宽,其能量向高频移动。对于相同的无序量,$s_\pm$态的自旋响应仍然不同于$s_{++}$态的自旋响应。
2016-08-03 cond-mat.supr-con
Universal heat conduction in the iron-arsenide superconductor KFe2As2 : Evidence of a d-wave state
铁砷化物超导体KFe_2As_2的热导率在平行和垂直于四极轴的热流下测量到50 mK。在T=0的剩余线性项(RLT)观察到的两个电流方向,确认节点的存在下,在超导能隙。我们的RLT在平面上的值等于Dong等人[Phys. Rev. Lett. 104,087005(2010)],其残余电阻率是10倍大。RLT对杂质散射的这种独立性是普适热输运的特征,这是具有超导线节点的超导态的一种性质。这与具有偶然节点的s波状态相反。相反,它有利于d波状态,分配与五个额外的属性一致:抑制Tc为零的临界散射率的大小; RLT的大小,以及它对电流方向和磁场的依赖性;热导率的温度依赖性。
2012-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Scattering Interference in Superconducting Iron-pnictides
利用双轨道和五轨道模型,研究了铁基超导体超导态的准粒子干涉(QPI)花样。我们比较了符号改变的s波$\cos(k_x)\cdot\cos(k_y)$和符号不变的$|\cos(k_x)\cdot\cos(k_y)|$ SC状态中的磁性杂质和磁性杂质的结果。虽然图案强烈地依赖于所选择的能带结构,但$(\pmπ,0)$和$(0,\pmπ)$波矢周围的峰对磁性或非磁性杂质的敏感性以及符号变化或符号不变的SC阶在两个模型中是共同的。我们的结果强烈地表明QPI可以提供SC态的能带结构的直接信息和配对对称性的证据。
2009-03-10 cond-mat.supr-con
Cooper Pairing and Phase Coherence in Iron Superconductor Fe1+x(Te,Se)
库珀配对和相位相干是超导的两个基本方面。由于时间反演对称性的破坏,磁性杂质对超导性是有害的,但在微观上它们如何影响真实材料中的配对强度和相位相干性还不太清楚。最近,我们观察到一个强大的零能量束缚态的间隙Fe杂质(IFI)在超导Fe 1 +x(Te,Se),标志着强烈的杂质散射。在这里,我们报告了一个全面的研究,使用扫描隧道显微镜/光谱(STM/S)技术,在很宽的范围内的IFI浓度x的IFIs对Fe 1 +x(Te,Se)的基态的整体效应。我们的高分辨隧道谱和低温下的准粒子干涉数据表明,IFIs对电子对强度几乎没有影响,但它会导致库珀对的退相干,并优先于库仑关联,最终将系统的基态从强耦合超导态转变为具有非相干电子对的扩散金属态.
2016-02-24 cond-mat.supr-con
Tunneling spectroscopy for probing orbital anisotropy in iron pnictides
利用多轨道紧束缚哈密顿量和T矩阵方法,我们研究了非磁性杂质对铁基化合物局域态密度的影响。我们发现,扫描隧道光谱(STS)具有非常具体的各向异性签名,跟踪轨道分裂(OS)和反铁磁间隙的演变。这两种各向异性都表现出两种模式,随着温度的降低,这两种模式在能量上分裂,但对于OS,这两种模式在90度旋转下相互映射。观测这些特征的STS实验应该揭示出在各种相变中作为温度函数的潜在的磁序和轨道序。
2013-12-02 cond-mat.supr-con