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。
2019-03-19 cond-mat.supr-con
Parallel suppression of superconductivity and Fe moment in the collapsed tetragonal phase of Ca0.67Sr0.33Fe2As2 under pressure
使用非共振Fe K-β X-射线发射光谱,我们发现,Sr掺杂的CaFe 2As 2的体积塌陷过渡的Fe时刻,产生一个超导电性的发展,其中的超导电性的一个crossed-tetraxide,顺磁正常状态。X射线衍射测量牵连的c轴晶格参数作为Fe矩的控制标准,促进压力诱导的超导性在碱土金属基122铁磷属元素(AFe 2As 2)的外观的一般描述。超导临界温度随压力的演化支持了由磁涨落介导的非常规配对的超导理论。
2014-01-29 cond-mat.supr-con
Origin of the superconducting state in the collapsed tetragonal phase of KFe2As2
最近,KFe $_2$作为$_2$显示出在约$15~\mathrm{GPa}$的施加压力下表现出从四方相到塌陷四方相的结构相变。令人惊讶的是,坍缩的四方相具有$T_c \sim 12~\mathrm{K}$的超导态,而四方相是$T_c \leq 3.4~\mathrm{K}$超导体。我们发现,以前已知的非超导崩溃的四元相AFe $_2$ As $_2$(A= Ba,Ca,Eu,Sr)和超导崩溃的四元相KFe $_2$ As $_2$之间的关键区别是定性不同的电子结构。在前者的化合物中,塌陷相的特征是布里渊区边界处只有电子袋,布里渊区中心没有空穴袋,而在KFe $_2$ As $_2$中,塌陷相几乎有嵌套的电子袋和空穴袋.在无规相位近似下,我们计算了坍缩的四方相的超导序参量。我们提出,与结构坍塌相关的Lifshitz转变改变了对对称性,从$d$波(四重态)到$s_\pm$(坍塌的四重态)。我们的DFT+DMFT计算表明,对电子结构的崩溃的四相关联的影响是最小的。最后,我们认为,我们的结果是兼容的霍尔系数与压力的实验观察到的符号的变化。
2015-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal superconductivity coexists with low-moment static magnetism in single-crystalline tetragonal FeS: A muon spin relaxation and rotation study
本文报道了水热法生长的四元超导体~FeS单晶的μ子自旋弛豫和转动($μ$ SR)测量结果,这有助于澄清该化合物有争议的磁态和超导能隙对称性。在零场(ZF)和外加场高达20 mT的条件下,获得了从280 K到0.025 K的$μ$ SR时间谱。在ZF中,观察到的初始不对称性(信号幅度)的损失和去极化率的增加~ $Λ_\mathrm{ZF}$低于10 K表明静态磁性的开始,它与超导性共存低于$T_c$。横向场$μ$ SR产生μ子去极化率$σ_\mathrm{sc} \propto λ_{ab}^{-2}$,清楚地显示出在低温下的线性依赖性,符合节点超导性。的$s{+}d$波模型给出了最好的适合所观察到的温度和字段的依赖性。不同场的归一化超流密度与归一化温度的关系曲线在同一条曲线上,表明超导能隙结构与场无关。$T=0$面内穿透深度$λ_{ab}$(0)= 198(3)nm。
2018-01-29 cond-mat.supr-con
Formation of As-As Bond and Its Effect on Absence of Superconductivity in Collapsed Tetragonal Phase of Ca0.86Pr0.14Fe2As2 : An Optical Spectroscopy Study
研究了Ca_(0.86)Pr_(0.14)Fe_2As_2的面内电导率随温度的变化关系,发现在TcT=73 K时,Ca_(0.86)Pr_(0.14)Fe_2As_2发生了从四方相(T)到塌缩四方相(cT)的结构转变。在进入cT相后,电导率在3200 cm-1(0.4 eV)附近出现了一个中红外峰,光谱权重分析表明,在cT相变后电子相关性降低,基于计算的能带结构和模拟的电导率,我们将这一新的特征归因于层间As-As键的形成. As-As键强烈影响Fe-As杂化,并反过来将Ca0.86Pr0.14Fe2As2急剧改变为在cT相中没有体超导电性的无规费米液体系统。
2015-06-11 cond-mat.supr-con
Tetragonal and collapsed-tetragonal phases of CaFe2As2 -- a view from angle-resolved photoemission and dynamical mean field theory
利用角分辨光电子能谱实验和基于动力学平均场论的电子结构计算研究了CaFe_2As_2的四重态到四重态的转变.我们观察到,由于更强的Fe-As杂化,四角化相表现出降低的相关性和更高的相干温度。此外,测量的光电子能谱和理论谱函数的比较表明,动量依赖的修正密度泛函能带结构的低能准粒子分散体的描述是必不可少的。我们介绍那些使用最近提出的组合“屏蔽交换+动态平均场论“计划。
2015-05-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical spectroscopy study of the collapsed tetragonal phase of CaFe$_2$(As$_{0.935}$P$_{0.065}$)$_2$ single crystals
本文报道了掺磷CaFe $_2$ As $_2$在75 K附近发生结构相变的光谱学研究。测量揭示了一个突然减少的低频光谱权重和出现的一个新的功能附近的3200 \cm(0.4 eV)在整个过渡的光学电导率,表明突然重建的能带结构。新特征的出现与cT相中费米能级以下$Γ$点附近空穴带下沉引起的带间跃迁有关,这与结合动力学平均场论的密度泛函理论计算所预期的一致.然而,Drude谱权重的减少与这些计算不一致。测量还表明,在cT相的高能量(近0.5-0.7 eV)的异常光谱重量转移的情况下,表明电子相关效应的抑制。
2014-09-04 cond-mat.supr-con
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。
2014-01-21 cond-mat.supr-con
The suppression of magnetism and the development of superconductivity within the collapsed tetragonal phase of Ca0.67Sr0.33Fe2As2 at high pressure
利用传统的和设计的金刚石对顶砧装置,对(Ca_(0.67)Sr_(0.33))Fe_2As_2的结构和电子特性进行了研究,压力可达12 GPa。化合物(Ca0.67Sr0.33)Fe 2As 2的行为介于其端元CaFe 2As 2和SrFe 2As 2之间,表现出磁性抑制和超导电性的开始。与AEFe 2As 2家族的其他成员一样,(Ca0.67Sr0.33)Fe 2As 2经历了压力诱导的等结构体积塌陷,这与结构的镜像平面上的As-As键合的发展有关。这种坍缩的四元相突然切断了磁态,产生了最大Tc=22.2 K的超导性。超导相的最大Tc与任何结构参数都没有很强的相关性,但其接近磁性的突然抑制以及体积塌陷转变表明,磁相互作用和结构不均匀性可能在其发展中发挥作用。(Ca,Sr)Fe_2As_2中有序态和晶体结构的压力依赖性演化为理解AEFe_2As_2家族其他成员的一般行为提供了途径。
2012-02-24 cond-mat.supr-con
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。
2014-10-24 cond-mat.supr-con
Transition to collapsed tetragonal phase in CaFe2As2 single crystals as seen by 57Fe Mossbauer spectroscopy
本文报道了CaFe_2As_2单晶在四方相和塌缩四方相中的~(57)Fe穆斯堡尔谱随温度变化的测量结果。在从四面体到坍塌的四面体相的过渡中,观察到异构体位移、相对光谱面积和四极分裂的温度依赖性的明显特征。从温度依赖的异构体位移和光谱面积的数据,平均硬化的声子模式在崩溃的tetraxylase相推断。四极分裂从室温冷却到~100 K时,在四极相中增加~25%,并且在塌陷的四极相中在低温下仅弱地依赖于温度,这与该材料中的各向异性热膨胀一致。为了获得这些测量的微观洞察力,我们进行从头算密度泛函理论计算的电场梯度和电子密度的CaFe 2As 2在这两个阶段。通过比较实验数据与计算,我们能够充分表征样品的晶体结构中的双相,四相通过测定的As z坐标。基于所获得的温度依赖的结构数据,我们能够提出Fe-As键区域的电荷饱和作为在环境压力下的双晶-四晶相的稳定化背后的机制。
2016-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collapsed Tetragonal Phase Transition in LaRu$_2$P$_2$
在金刚石压砧压力室中采用高能X射线衍射研究了LaRu $_2$ P $_2$在外压下的结构性质。在室温条件下,LaRu $_2$ P $_2$(I4/mmm)具有四方结构,体积模量为$B=105(2)$ GPa,在$T_c= 4.1$ K下表现出超导性.随着压力的施加,LaRu $_2$ P $_2$发生相变,转变为坍缩四方(cT)态,体积模量为$B=175(5)$ GPa。在过渡,c-晶格参数表现出急剧下降的同时增加的a-晶格参数。LaRu $_2$ P $_2$中的cT相变与二级相变一致,并且被发现是温度依赖的,从160 K的$P=3.9(3)$ GPa增加到300 K的$P=4.6(3)$ GPa。总的来说,我们的数据是一致的cT过渡附近,但略高于2 GPa在5 K。最后,我们比较了RRu $_2$ P $_2$(R = Y,La-Er,Yb)同构系列化合物中物理压力和化学压力的影响,发现它们是相似的。
2017-11-10 cond-mat.supr-con
Formation of Collapsed Tetragonal Phase in EuCo2As2 under High Pressure
EuCo_2As_2的结构特性已被研究到35 GPa,通过使用X射线衍射在金刚石对顶砧室在同步辐射源。在环境条件下,EuCo 2As 2(I4/mmm)具有体积模量为48 +/-4GPa的四方晶格结构。随着压力的施加,a轴表现出负压缩性,同时c轴长度急剧减小。a轴的异常可压缩性持续到4.7 GPa,此时结构经历二级相变到体积模量为111 +/- 2 GPa的塌缩四极(CT)状态。我们发现了122个超导体母体的环境压力体积与相应的四重态到坍缩四重态相变压力之间的强相关性
2011-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Structural transition and anisotropic properties of single crystalline SrFe2As2
在Sn助熔剂中生长出3 × 3 × 0.5mm ~ 3的SrFe_2As_2片状单晶。SrFe_2As_2单晶在T_o = 198 K时出现了从高温四方相到低温正交相的结构相变,在低至1.8 K时没有表现出任何超导电性。结构转变伴随着电阻率、霍尔电阻率、比热和各向异性磁化率的异常。在从198 K到160 K的中间温度范围内,单晶X射线衍射表明高温四方晶系和低温斜方晶系相共存。
2008-06-17 cond-mat.supr-con
Pressure-induced volume-collapsed tetragonal phase of CaFe2As2 as seen via neutron scattering
最近对超导铁砷化物家族的研究突出了压力的作用,无论是化学的还是机械的,在促进超导性方面。在这里,我们报告说,CaFe 2As 2经历了压力诱导的转变,变成非磁性、体积“塌陷”的四方相,在较低的温度下变成超导体。自旋极化的总能量计算的崩溃结构显示,磁性Fe矩本身崩溃,符合中子衍射中的磁序的情况下。
2008-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in Uncollapsed Tetragonal LaFe2As2
本文报道了ThCr_2Si_2型LaFe_2As_2(La_(122))的合成、晶体结构和超导电性。在960°C和3.4GPa的压力下合成La 122 1.5h。合成的La 122(非超导体)具有塌陷的四元结构,其短c轴长度为11.0144(4)Ω,如在压力下在CaFe 2As 2中观察到的。通过在500°C下对合成的La 122进行退火,塌陷的四面体转变成未塌陷的四面体。c轴长度显著延长至11.7317(4)Ω,未塌缩的四元晶系La 122在12.1 K出现超导性。在铁基超导体中,由于电子的大量掺杂,未塌缩的四元晶系La122中缺少了在铁基超导体中对s+波配对起重要作用的在Γ点附近的圆柱孔状费米面。La_(122)的超导电性可能与CaFe_2As_2在压力下的超导电性密切相关。
2019-05-16 cond-mat.supr-con
Suppression of antiferromagnetic spin fluctuations in the collapsed tetragonal phase of CaFe2As2
非弹性中子散射测量的CaFe_2As_2在施加静水压力下表明,反铁磁自旋涨落观察到的环境压力,顺磁,四(T)相强烈抑制,如果不是不存在,在崩溃的四(cT)相。这些结果是一致的淬火铁时刻在cT相和强烈的电阻率下降时观察到的边界从T到cT相。在非超导cT相的静态反铁磁秩序和动态自旋波动的抑制或不存在支持的概念之间的耦合自旋波动和超导电性的铁砷化物。
2008-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure dependence of phonon modes across the tetragonal to collapsed tetragonal phase transition in CaFe2As2
利用非弹性X射线和中子散射研究了CaFe_2As_2中大量声子模的压力依赖性,这些声子模的能量覆盖了声子谱的整个范围。尽管在相变时晶格参数发生了相当大的变化,但所观察到的声子频率变化一般都相当小。这表明键合性质没有被相变深刻地改变。沿c方向传播的横向声学声子是一个例外,因为它们对c轴的大收缩响应非常显著。发现晶格参数在一级相变之前、期间和之后作为压力的函数显著变化。然而,频率的变化几乎均匀的晶格参数的变化,由于压力,没有特别考虑到一阶相变。密度泛函理论以令人满意的方式描述了在零压力和在塌陷阶段的频率,如果基于各自的晶体结构。
2009-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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。
2018-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Origin of the tetragonal-to-orthorhombic (nematic) phase transition in FeSe: a combined thermodynamic and NMR study
利用剪切模量、热容、磁化强度和核磁共振测量研究了单晶FeSe在$T_s\approx90$ K下四方相到正交相结构转变的性质。的过渡被证明是伴随着一个大的剪切模量软化,这是几乎相同的欠掺杂的Ba(Fe,Co)$_2$作为$_2$,这表明非常相似的电子-晶格耦合的强度。另一方面,自旋涨落对自旋晶格弛豫速率的贡献仅在低于$T_s$时观察到。这表明FeSe中的结构或“相变”相变不是由磁波动驱动的。
2014-07-21 cond-mat.supr-con
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
我们已经发现了一个非常大的响应的过渡温度的CaFe_2As_2单晶生长出过量的FeAs退火/淬火温度。而在400 ℃退火的晶体在170 K附近表现出从高温四方晶系到低温斜方晶系和反铁磁态的一级相变,从960 ℃淬火的晶体在100 K以下表现出从高温四方晶系到低温非磁性塌缩四方晶系的相变。通过使用随温度变化的电阻率、磁化率、X射线衍射,通过穆斯堡尔谱和核磁共振测量,我们已经能够证明,通过改变退火温度,淬火温度为400至850 ℃,对于大于100 K的转变温度,低温状态保持反铁磁性,在低于90 K的转变温度下变为塌缩的四磁性/非磁性。这种抑制的正交/反铁磁相变和其最终取代崩溃的四相/非磁性相是类似于已经观察到的CaFe 2 As 2在静水压力下。透射电子显微镜的研究表明,有一个温度依赖性,宽度的形成CaFe 2As 2与过量的Fe和作为可溶于在较低的退火温度下的单晶中的减少量。对于从960 ℃淬火的样品,存在细的(10 nm量级)半均匀分布的沉淀物,其可以与平均应变场相关联,而对于在400 ℃退火的样品,过量的Fe和As形成介观晶粒,其在整个CaFe 2As 2晶格中引起很少的应变。
2011-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Reversible Tuning of the Collapsed Tetragonal Phase Transition in CaFe2As2 by Separate Control of Chemical Pressure and Electron Doping
合成了Ca(Fe_(1-x)Rux)_2As_2(0<x<0.065)和Ca_(1-y)Lay(Fe_(0.973)Ru_(0.027))_2As_2(0<y<0.2)单晶,并对其结构、电子和磁性进行了研究。Ru部分取代Fe引起c轴常数的降低,导致x<0.023,从而抑制耦合的磁性和结构(四方晶系到正交晶系)转变。当x_(cr)=0.023时,出现了一级相变,即坍缩的四元(CT)相,其行为类似于费米液体,并随着x的进一步增大而稳定。在x_cr附近没有超导性与未掺杂的CaFe_2As_2上的真正静水压实验是一致的。在CT制度在x=0.027开始,我们调查的附加效果的电子掺杂的部分取代Ca的La。最值得注意的是,随着y的增加,CT相变不稳定,并且系统在y>0.08时被调谐回到四电子基态。这种效应归因于电子掺杂削弱了层间As-As键。进一步掺杂电子后,在y=0.2处观察到Tc为41 K的超导性。
2015-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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。
2017-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay of Superconductivity and Fermi-Liquid Transport in Rh-Doped CaFe2As2 with Lattice-Collapse Transition
Ca(Fe $_{1-x}$ Rh $_x$)$_2$ As $_2$在$T$ $=$ 0极限中随着Rh掺杂的增加经历连续相变。在0.00 $\le$ $x$ $\le$ 0.020处具有正交结构的反铁磁金属相被驱动到在0.020 $\le$ $x$ $\le$ 0.024处具有非超导四极晶系(ucT)结构的超导相;在$x$ $\geq$ 0.024处非超导四极晶系(cT)相接管。在$T_{\rm c}$以上的ucT相中观察到费米液体输运的破坏。在相邻的cT相,费米液体传输恢复随着超导性的消失。这种超导性和费米液体输运的相互作用表明,在掺杂的CaFe $_2$ As $_2$中,磁涨落在超导性的出现中起着至关重要的作用。
2011-09-09 cond-mat.supr-con
High-temperature superconductivity stabilized by electron-hole interband coupling in collapsed tetragonal phase of KFe2As2 under high pressure
我们报告了一个高压研究的同时低温电阻率和霍尔效应测量高品质的单晶KFe 2 As 2使用设计师金刚石对顶砧细胞技术与施加的压力高达33 GPa。在低压区,我们发现超导转变温度Tc在2GPa附近有一个最大值7 K,而以前的报道发现在此压力下有一个最小值Tc和压力依赖性的反转。当施加更高的压力时,该T_c减小,直到突然急剧增加,与一级结构相变到塌缩的四方相一致。13 GPa以上的一个明显的超导相的出现也伴随着一个突然逆转的占主导地位的载流子的迹象,从空穴到电子,这与我们的带计算预测费米面重建后的电子口袋的出现和减少空穴口袋。我们的结果表明,在KFe_2As_2中的高温超导相的显着增强的嵌套电子和空穴口袋的存在,提供了铁磷属元素化物超导体的高T_c超导性的关键成分。
2015-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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。
2020-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Control of magnetic, non-magnetic and superconducting states in annealed Ca(Fe$_{1-x}$Co$_{x}$)$_{2}$As$_{2}$
我们已经使用FeAs熔剂生长了Co取代的CaFe_2As_2单晶样品,并系统地研究了退火/淬火温度对这些样品的物理性能的影响。尽管生长态样品(从960 ℃淬火)在冷却时都进入塌陷的四方相,但350 ℃和800 ℃之间的退火/淬火温度也可用于将系统调谐到低温反铁磁/正交或超导状态。转变温度与退火/淬火温度(T-T $_{anneal}$)相图随Co浓度的变化表明,通过取代Co,反铁磁/正交相线和塌缩的四方相线被分离,体超导性被揭示出来.我们建立了一个三维相图与Co浓度和退火/淬火温度作为两个独立的控制参数。在环境压力下,对于适度的x和T $_{anneal}$值,Ca(Fe 1-xCox)2As 2系统提供了与Fe基超导体相关的显著低温状态的容易的访问:反铁磁/正交,超导,和非磁性/塌陷的四元晶系。
2012-04-24 cond-mat.supr-con
Pressure-induced collapsed-tetragonal phase in SrCo2As2
我们提出了高能X射线衍射数据下施加的压力高达p = 29 GPa,中子衍射测量高达p = 1.1 GPa,和电阻测量高达p = 5.9 GPa,SrCo 2As 2。我们的X射线衍射数据表明,在四氢呋喃(T)和四氢呋喃(cT)相之间存在一级转变,在T = 7 K时开始于约6 GPa。的压力为开始的cT相和T和cT相之间的共存范围似乎是几乎与温度无关。沿a轴的压缩性对于T和cT相是相同的,而沿c轴,cT相明显更硬,这可能是由于在cT相中形成了As-As键。在p <= 5.9 GPa和T >= 1.8 K时,我们的电阻率测量没有发现SrCo_2As_2超导性的证据。电阻率数据还显示出与p >= 5.5 GPa的压力诱导相变一致的特征。在T相中进行的高达1.1 GPa的单晶中子衍射测量发现,在10 K以下没有条带型或A型反铁磁有序的证据。自旋极化的总能量计算表明,cT相是在高压下的c/a比为2.54的稳定相。此外,这些计算表明,cT相的SrCo 2As 2应表现出A型反铁磁或铁磁秩序。
2015-10-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
CaFe2As2: a Springboard to Investigating Fe-Pnictide Superconductivity
我们提出了详细的电子结构计算CaFe 2As 2。我们调查特别是“崩溃”的tetraxide和斜方晶区域的温度-压力相图,并找到区分CaFe 2As 2从其他Fe-磷属元素化合物的属性。与其他Fe-磷族元素化物的四元相相反,CaFe_2As_2的“塌陷”四元相的电子结构被发现是强烈的3D。我们讨论了这些属性对超导性形成的影响,特别是我们发现的证据表明,磁和晶格相互作用可能是重要的超导性的形成。我们还发现局域自旋密度近似能够准确地预测低温正交相的有序矩。
2009-03-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structural, magnetic and superconducting phase transitions in CaFe2As2 under ambient and applied pressure
常压下,CaFe_2As_2在冷却至T ~ 170 K时发生一级相变,由高温的四方晶系相转变为低温的正交/反铁磁相。随着压力的施加,这种相变被迅速抑制,并且通过~ 0.35 GPa,其被一级相变到低温塌陷的四元非磁性相所取代。进一步施加压力导致四元晶系到坍缩四元晶系的相变温度增加,其跨越室温约1.7 GPa。考虑到与塌陷的四元相相关的晶胞尺寸的异常大的和各向异性的变化,在转变温度下的压力介质(液体或固体)的状态对样品的低温状态具有深远的影响。对于氦气电池,压力尽可能接近流体静力学,并且转变是尖锐的,并且样品在低温下似乎是单相的。对于在低于介质凝固的温度下的液体介质电池,CaFe 2As 2在被冷冻介质包裹时转变并进入低温多晶相状态,导致在低温下看起来是应变稳定的超导状态。
2009-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tuning the electronic and the crystalline structure of LaBi by pressure
拓扑半金属中的极端磁电阻效应是近年来的一个新发现,由于其在越来越多的材料中的表现而引起人们的关注。为了探索XMR与超导电性之间的关系,我们利用LaBi结构简单、成分简单的特点,研究了压力对它的影响。在P= 3.5GPa时,随着压力的增加,XMR消失,超导性出现,XMR的抑制与零场电阻的增加有关,而不是与内场电阻的减小有关。在较高的压力下,P=11 GPa,我们发现一个结构的转变,从面心立方晶格到一个原始的tetraxite晶格与理论预测一致。我们讨论了LaBi的极端磁电阻、超导电性和结构转变之间的关系。
2016-07-13 cond-mat.supr-con
Abrupt recovery of Fermi-liquid transport by the c-axis collapse in CaFe2(As1-xPx)2 single crystals
研究了CaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$单晶在$x>0.05$的$T_{\rm cT} \lesssim100$ 1,K处的四氢(T)→四氢(cT)转变。c轴在低于$T_{\rm cT}$时收缩$\sim9$ %,这基本上减少了空穴和电子带之间的带间嵌套。与超导T相$A$ Fe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$($A=$ Ba,Sr)的反常非费米液体输运性质形成鲜明对比,Ca基系统的电阻率、霍尔系数和磁阻数据都表明,在低于$T_{\rm cT}$的温度下,标准费米液体行为突然恢复,超导电性完全消失。超导性与非费米液体输运之间的密切联系揭示了铁磷族化合物中带间涨落效应的重要作用。
2010-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Compressibility Effects and Superconductivity in EuFe2As2 under High Pressures
结构层状EuFe 2As 2的晶体结构和电阻已经研究了高达70 GPa和下降到10 K的温度,使用同步辐射X射线源和设计师的金刚石砧。室温压缩EuFe_2As_2的四方相(I_4/mmm)导致a轴随着压力的增加而增加,c轴随着压力的增加而迅速减小。这种反常的压缩在8 GPa时达到最大值,而在10 GPa以上时,四方晶格表现为正常,具有几乎恒定的c/a轴比。超导转变温度(Tc)的快速上升到41 K,随着压力的增加与这种异常的压缩和Tc的下降是观察到高于10 GPa。本文给出了EuFe_2As_2在70 GPa压力下的常压四重态和高压坍缩四重态的P-V数据或状态方程。
2011-02-13 cond-mat.supr-con
Controlling T$_c$ through band structure and correlation engineering in collapsed and uncollapsed phases of iron arsenides
最近观察到的选择性出现(抑制)的超导性在未塌陷(塌陷)的LaFe $_2$四相$_2$重新点燃了兴趣,了解什么特点的能带结构控制的超导T $_c$。我们发现,接近窄的Fe-d $_{xy}$状态的费米能出现的主要因素。在未塌陷阶段,这种状态是在费米能量,是最强的相关性和源增强散射在单粒子和双粒子通道。由此产生的强烈和广泛的低能量自旋波动抑制磁有序,同时提供胶库珀对的形成。在坍缩的四方相中,d $_{xy}$态被驱动到远低于费米能级,这抑制了低能散射并阻止了超导电性。一个类似的宽自旋激发源出现在未塌陷和塌陷相的CaFe $_{2}$ As $_{2}$。这表明,控制相干性提供了一种方法,以工程师T $_c$在非常规超导体主要通过自旋波动介导。
2020-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge gap and ferroelastic lattice distortion in high-temperature superconductors
结果表明,在低温和高温超导体中,铁弹晶格畸变都与超导转变有关。结晶固体中的低温铁弹转变也产生其热导率的温度依赖性的最大值。在具有足够高的转变温度的层状四极超导体中,铁弹畸变是不适当的,并且是由面外电荷有序引起的。得到了这些超导体的面外电荷隙与最高超导转变温度之间的关系。
2008-11-07 cond-mat.supr-con
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。
2009-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lifshitz Transitions in 122-Pnictides Under Pressure
我们证明,使用$T=0$第一原理总能量计算,观察到的压力驱动的异常在整个122-pnictides家庭($A$ Fe $_2$作为$_2$ ; $A$ =碱土元素Ca,Sr,Ba)可以被理解为Lifshitz转换(LT)的后果\cite{Lifshitz60}。我们的结果的能带色散和光谱,晶格参数,晶格常数,磁性,和弹性常数在很宽的范围内的静水压力提供了一个连贯的理解,在这些化合物中的多个转变,即,双折射,磁性和四重(T)崩溃四重(cT)过渡。特别是,在有限温度下观察到的晶格参数和弹性性质的T-cT转变和异常被解释为由于接近$T=0$ Lifshitz转变而产生,其中压力导致这些材料中费米表面拓扑结构的非平凡变化。
2014-01-28 cond-mat.supr-con
Combined effects of transition metal (Ni and Rh) substitution and annealing/quenching on physical properties of CaFe$_{2}$As$_{2}$
系统研究了退火/淬火温度({ \itshape T} $_{A/Q}$)和T = Ni,Rh取代({ \itshape x})对Ca(Fe $_{1-x}$ T $_{x}$)$_{2}$ As $_{2}$物理性质的综合影响。我们构建了两种取代的低温态的二维{ \itshape T} $_{A/Q}$ -{ \itshape x}相图,以绘制出基态之间的关系,并与Co取代的情况进行了比较。Ni-取代,每个取代的原子带来一个额外的电子,并以与Co-取代大致相同的速率抑制{ \itshape c}-晶格参数,导致在{ \itshape T} $_{A/Q}$ -{ \itshape x}空间中的反铁磁/正交的参数范围与Co-取代所发现的相似,但具有超导性的参数范围缩小(大致为2倍)。该结果类似于当比较Co-和Ni-取代的BaFe $_{2}$ As $_{2}$时发现的结果。另一方面,Rh取代,它带来了相同数量的额外的电子作为Co取代,但抑制{ \itshape c}-晶格参数更迅速,有一个不同的相图。塌缩的四方相更普遍地存在,排除了正常的顺磁性四方相。反铁磁/正交相空间的范围明显减小,超导区域基本上被抑制,基本上被塌陷的四方相截断。此外,我们发现,而对于Co-取代有退火一天或七天的样品的相图之间没有差异,Ni-和Rh-取代的第二个,可逆的,退火的效果,揭示了七天的退火。
2014-06-04 cond-mat.supr-con
Pressure-temperature phase diagram of CaK(Fe$_{1-x}$Mn$_x$)$_4$As$_4$ for $x$=0.024
在高达5.15GPa的静水压力下对CaK(Fe $_{1-x}$ Mn $_x$)$_4$ As $_4$($x$ = 0.024)单晶进行了电阻测量。报道了磁转变温度、超导转变温度和超导上临界场的压力依赖性。我们的研究结果表明,在增加压力,磁转变温度$T_{N}$被抑制,而超导转变温度$T_{c}$先增加,然后减少,表现出最大的压力$p_c$对应的交叉点的$T_{N}$($p$)和$T_{c}$($p$)线。此外,超导上临界场的归一化斜率的最小值以及推断的超导相干长度的压力依赖性的变化被观察到在$p_c$,这表明在费米表面的顺磁和反铁磁状态的差异。最后,CaK(Fe $_{1-x}$ Mn $_x$)$_4$ As $_4$($x$ = 0.024)可能在$\sim$ 4.3 GPa下经历半塌陷-四重态相变,进一步证明CaKFe $_4$ As $_4$系统中的半塌陷-四重态相变压力对过渡金属取代相对不敏感。
2022-09-20 cond-mat.supr-con
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。
2012-09-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure dependence of the low- temperature crystal structure and phase transition behaviour of CaFeAsF and SrFeAsF: A synchrotron x-ray diffraction study
我们报告了系统的调查高压晶体结构和结构相变高达46 GPa的CaFeAsF和40 GPa的SrFeAsF在40 K,使用粉末同步辐射X射线衍射实验和Rietveld分析的衍射数据。我们发现,CaFeAsF经历正交单斜相变在Pc = 13.7 GPa,而增加的压力。SrFeAsF在9~39 GPa的大气压范围内表现出正交相和单斜相共存。这两个阶段的共存表明,过渡是一阶的性质。与122个化合物(BaFe_2As_2和CaFe_2As_2)不同,我们没有发现任何塌缩的四面体跃迁。1111种化合物在压力下向较低对称性相(斜方晶向单斜晶)的转变与122种化合物向高对称性相(斜方晶向四斜晶)的转变形成对照。在25 GPa和200 K附近,从40 K开始加热,CaFeAsF发生单斜向四斜相变。此外,在300 K下,在高达25 GPa的压力下,它没有显示出任何后四晶相变并且保持在四晶相。发现CaFeAsF和CaFe_2As_2的dPc/dT为正,而BaFe_2As_2的dPc/dT未被发现。我们讨论的背景下,在这些和其他铁基化合物的超导性的结构演变的观察。看来Fe-As-Fe键角接近其理想四面体值109.470可能与低温超导性的发生有关。
2011-05-09 cond-mat.supr-con
Lattice collapse and quenching of magnetism in CaFe2As2 under pressure: A single crystal neutron and x-ray diffraction investigation
单晶中子和高能X射线衍射确定了对应于CaFe_2As_2的常压四方相(T)、反铁磁正交相(O)和非磁性塌缩四方相(cT)之间的相变的相线。我们没有发现额外的结构的压力高达2.5 GPa(在300 K)的证据。这两个T-cT和O-cT过渡表现出显着的滞后效应,我们表明,共存的O和cT阶段可以发生,如果一个非流体静力学的压力分量存在。的磁衍射峰的测量显示没有变化的磁结构或有序的时刻作为在O相的压力的函数,我们发现没有证据的磁有序的cT相。能带结构的计算表明,在铁的3d态密度的费米能量,符合损失的磁矩的过渡结果在一个强烈的下降。
2008-11-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synchrotron X-ray Diffraction Study of BaFe2As2 and CaFe2As2 at High Pressures up to 56 GPa: Ambient and Low-Temperatures Down to 33 K
我们报告的高压粉末同步X射线衍射研究MFe_2As_2(M=Ba,Ca)在一个范围内的温度和压力高达约56 GPa使用膜金刚石对顶砧细胞。压缩时,在两种化合物中观察到向塌陷的四元相的相变。然而,在300(33)K下,Ba化合物中的转变发生在26(29)GPa下,这是比Ca化合物中在300(40)K下的1.7(0.3)GPa高得多的压力,这是由于其较大的体积。重要的是要注意,当两种化合物被压缩到几乎相同的晶胞体积值并达到相似的ct/at比时,它们发生转变。我们还表明,FeAs 4四面体是更少的可压缩性和更多的扭曲在崩溃的四面体相比他们的近规则的形状在环境压力相。我们提出了一个详细的分析的压力依赖性的结构,以及在这些重要的BaFe_2As_2和CaFe_2As_2化合物的状态方程。
2010-10-12 cond-mat.supr-con
Sign change in c-axis thermal expansion and lattice collapse by Ni substitution in Co1-xNixZr2 superconductors
我们研究了Co 1-xNixZr 2的结构、电子和超导性质,其中c轴热膨胀是系统控制的。当x小于0.3时,观察到c轴负热膨胀(NTE),热膨胀常数αc随x的增大而趋于零。在x = 0.4-0.6时,观察到零热膨胀,当x(大于)0.7时出现正热膨胀(PTE)。通过分析c/a比,我们观察到在大约x = 0.6-0.8处的四方晶格中可能的塌缩转变。晶格坍塌导致c轴PTE和体超导性的抑制。
2022-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Understanding Electronic Peculiarities in Tetragonal FeSe as Local Structural Symmetry Breaking
传统的完美晶体固体能带理论通常使用从衍射实验中推导出的结构作为输入;当用最小晶胞建模时,这通常会产生空间平均模型。本研究表明,这并不总是一个安全的做法,除非检查是否内在的键合机制是能够受益于形成的分布较低的对称性局部环境,不同于宏观平均结构。这可能是由于位置,或由于磁对称性破缺。通过消除一个小的晶体细胞的约束,能量最小化在密度泛函理论发现原子和自旋对称性破缺,不明显,在传统的衍射实验,但被发现的本地探针,如对分布函数分析。在这里,我们报告,大的原子和电子异常出现在散装tetraxFeSe的局部位置和磁矩图案的分布的存在。通过最小化内能获得的所发现的破环基序代表了四元相中的化学键合优选作为降低静态畸变的内能。这解释了带重整化的观测,预测轨道顺序和增强的向列性,并提供了前所未有的密切协议与光谱函数测量的光电发射和本地原子环境揭示的对分布函数。虽然严格限制的强相关方法以前一直认为是描述FeSe的主要特性所需的唯一理论,但我们在这里表明,严格破缺的平均场方法解决了问题的许多方面,提供了对电子结构的直观洞察,并为类似d-电子量子材料的大规模平均场计算打开了大门。
2020-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anisotropic superconducting properties of single-crystalline FeSe0.5Te0.5
采用Bridgman法合成了名义成分为FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$,相变温度为$T_{c}\simeq14.6$ K的铁硫系单晶。利用单晶X射线衍射、中子粉末衍射、超导量子干涉仪、转矩磁强计和μ子自旋转动等方法研究了这些晶体的结构和各向异性超导性质。室温中子粉末衍射表明,95%的晶体体积是与PbO相同的四方晶系结构。结构细化产生化学计量的Fe_(1.045)Se_(0.406)Te_(0.594)。此外,还发现了少量的六方Fe_7Se_8杂质相。零温时的磁穿透深度λ在ab面为491(8)nm,沿c轴为1320(14)nm。超流密度ρ_s(0)λ^-2(0)的零温值符合在各种非常规超导体中观察到的经验Uemura关系,包括铜酸盐和铁磷属元素化物。用双能隙s+ s波模型很好地描述了λ ab和λ c的温度依赖性,在小能隙和大能隙下,零温能隙值分别为Δ S(0)=0.51(3)meV和Δ L(0)=2.61(9)meV。磁穿透深度各向异性参数γ_λ(T)=λ_c(T)/λ_{ab}(T)随温度的降低而增大,这与铁磷族化合物超导体中观测到的γ_λ(T)相一致。
2010-04-06 cond-mat.supr-con
Anisotropic magnetoelastic coupling in single-crystalline CeFeAsO as seen via high-resolution x-ray diffraction
单晶同步辐射X射线衍射研究CeFeAsO揭示了沿或垂直于面内反铁磁(AFM)波矢的电荷相关长度在低温下的强各向异性,表明了各向异性的二维磁弹性耦合。高分辨率的设置允许清楚地监测每一个孪生域凭借它们之间的有限失配角,遵循序参量。此外,我们发现,在平面内的相关性,以上的正交(O)-tetraorbic(T)的转变,是短于那些在每个域中的AFM相,表明在平面内的晶格常数的分布。这有力地表明,以上的结构O-T转变的阶段实际上是T与强烈的O-T的波动,可能是由自旋波动引起的。
2014-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Combined effects of Sr substitution and pressure on the ground states in CaFe$_2$As$_2$
我们提出了一个详细的研究Sr替代和静水压力的综合影响的基态性质的CaFe $_2$作为$_2$。在常压和常压下测量了Ca $P$ Sr $_x$ Fe $_2$ As $_2$单晶的电阻和磁化率。我们发现,Sr取代后的结构磁过渡和过渡到非磁性的崩溃的tetraxide相的稳定范围被转移到更高的压力水平,后者以更高的速度移动。这表明了分离两条相线的可能性,对于$x$ = 0和低Sr浓度水平,这两条相线已经在升高的温度下相交。对于$x$ = 0.177,我们发现强有力的证据表明,这两个阶段保持分离到最低温度和零电阻状态出现在这个中间压力窗口。这一观察结果表明,Sr取代结合静水压力提供了另一种途径稳定的超导电性在CaFe $_2$ As $_2$。我们的结果与以下观点一致:(i)保持与结构-磁性转变相关的波动到低温对于在这种材料中形成超导性至关重要,以及(ii)非磁性塌陷的四元相对超导性有害。
2016-06-01 cond-mat.supr-con
Pressure Induced Superconductivity and Structural Transitions in Ba(Fe0.9Ru0.1)2As2
高压电阻和X-射线衍射测量已进行了铈掺杂的Ba(Fe 0.9Ru 0.1)2As 2,高达32 GPa的压力和下降到10 K的温度下,使用设计的金刚石砧准流体静力学条件下。在3.9 GPa时,有压力诱导超导的证据,其Tc起始温度为24 K,零电阻温度为~14.5 K。超导转变温度在~ 5.5GPa时达到最大值,然后随着压力的增加而逐渐降低,在11.5GPa以上完全消失。当在200 K下增加压力时,在14 GPa下观察到从四方相(I4/mmm)到塌陷四方相的同构相变,并且塌陷相持续到至少30 GPa。在整个相变的晶胞尺寸的变化是高度各向异性的,定性类似于未掺杂的BaFe 2As 2母中观察到的。
2014-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Origin of Pressure-induced Superconducting Phase in K$_{x}$Fe$_{2-y}$Se$_{2}$ studied by Synchrotron X-ray Diffraction and Spectroscopy
用X射线发射光谱和衍射研究了具有压力诱导超导帽SC Ⅰ和SC Ⅱ的KPDMATHABMM Fe $_{2-y}$ Se $_{2}$的电子结构和晶体结构与压力的关系。X射线衍射数据表明,沿c轴的压缩性变化约12 GPa,在那里出现了一个新的超导相SC II。这表明可能的四重态到塌缩四重态的相变。X射线发射光谱数据也显示了12 GPa附近电子结构的变化。这些结果可以解释的情况下,在压力下的两个SC圆顶起源于费米面拓扑结构的变化。目前的结果表明,嵌套条件在稳定超导状态中起着关键作用,有助于解决为什么SC II在压力下出现的突出的基本问题。
2016-04-30 cond-mat.supr-con
Neutron Studies of the Iron-based Family of High TC Magnetic Superconductors
本文综述了铁基RFe(As,P)O(R=La,Ce,Pr,Nd),(Ba,Sr,Ca)Fe_2As_2和Fe_(1 +x)(Te-Se)体系的晶体结构、磁性结构和自旋动力学的中子散射研究。在从室温冷却时,所有未掺杂的材料都表现出普遍的行为,其中发生四方到正交/单斜结构转变,低于该转变时系统变成反铁磁体。对于前两类材料,a-b平面内的磁性结构由平行的Fe自旋链组成,它们在正交方向上反铁磁耦合,有序矩通常小于一个玻尔磁子。因此,这些都是巡回电子磁铁,与自旋结构,是符合费米面嵌套和一个非常充满活力的自旋波带宽~0.2 eV。通过掺杂,结构和磁性转变被抑制,有利于超导性。在超导状态下观察到磁关联,磁共振遵循超导序参量,就像铜氧化物一样。稀土磁矩在低T下与常规磁超导体一样是反铁磁有序的。CaFe 2As 2中的压力将该系统从磁有序的斜方晶系材料转变为塌陷的非磁性四方晶系。在小的x下,四元Fe 1 +xTe转变为低T的单斜结构,在大的x下转变为正交结构,这伴随着从公度磁序到非公度磁序的交叉。Se掺杂抑制了磁有序。
2009-02-09 cond-mat.supr-con
Tripling the critical temperature of KFe$_{2}$As$_{2}$ by carrier switch
高临界温度($T_{c}$)超导体的超导电性通常是通过化学掺杂或以类似的方式施加压力来诱导电子或空穴的载流子进入它们的母体化合物中来实现的。对于化学掺杂,超导电性表现为不对称的,最大$T_{c}$通常对于最佳空穴掺杂比相同母体化合物上的最佳电子掺杂高。然而,在这种高$T_{c}$超导体中,电子载流子是否会比空穴更有利于高的$T_{c}$尚不清楚,但很有吸引力。在这里,我们表明,压力的应用可以驱动KFe $_{2}$作为$_{2}$从空穴到电子超导性后,通过先前报道的$V$的形状或振荡制度。在电子为主的区域中的最大值$T_{c}$是初始值3.5 K的三倍或在低压空穴为主的区域中的平均值。当载流子特性在压缩时改变时,结构转变发生从四方相到塌缩四方相。我们的研究结果明确地提供了一个新的途径,以进一步提高超导性与巨大的$T_{c}$增强的化合物,通过载流子开关。KFe $_{2}$ As $_{2}$中强的电子关联被认为是导致塌缩的四方相超导性增强的原因。
2015-01-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collapse of the Fe-vacancy order and successive phase transitions in superconducting KxFe2-ySe2 (0.7 \leg x \leg 0.8, 0.2 \leg y \leg 0.3)
铁基超导KxFe 2-ySe 2(0.6 { \leg } x { \leg } 1,0.2{ \leg } y { \leg } 0.4)化合物不同于人们熟知的RFe 2 As 2(R = Ba,Sr,Ca)超导体,具有复杂的结构特征和显著的物理性质,如铁空位有序、多超导转变和相分离[1]。最近的实验研究还表明,铁空位有序和反铁磁结构之间存在显着的相互作用[2]。在这里,我们证明了良好表征的超导KxFe 2-ySe 2(0.6 { \leg } x { \leg } 0.8,0.2 { \leg } x { \leg } 0.3)样品包含复杂的微观结构特征,并在低温下经历连续的相变。对几种KxFe_(2-y)Se_2超导体的TEM原位观察表明,在超导转变之上,Fe空位有序发生了显著的崩塌,结果表明,超导相实际上是一种没有Fe空位有序的四方晶系结构。此外,我们在低温下的分析表明,超导体可能采用缺铁的结构与K0.75Fe 2-ySe 2的组成。这些结果不仅对进一步优化现有体系中的超导相结构,而且对理解铁基超导电性的机理具有重要意义。
2011-04-28 cond-mat.supr-con
First Principles Study of CaFe2As2 "Collapse" Under Pressure
我们在静水压力下对CaFe_2As_2进行了第一性原理计算。我们的总能量计算表明,虽然条纹的反铁磁(AFM)正交(OR)相是有利的P=0,一个非磁性的崩溃的四相(cT)相与减少c-参数P > 0.36 GPa,有利于与实验一致。这不是机械不稳定性,而是从较高体积OR相到较低体积cT相的热力学驱动的转变。电子态密度的计算显示赝能隙在OR和cT阶段,虽然作为(p)与Fe(d)的杂化是更明显的OR阶段。我们提供了一个平面间的磁耦合的估计。声子熵的考虑提供了一个解释的有限温度相边界的cT相。
2012-07-19 cond-mat.other cond-mat.str-el cond-mat.supr-con