Iron-based layered superconductor LaO$_{1-x}$F$_x$FeAs: an antiferromagnetic semimetal
本文采用第一性原理密度泛函理论研究了新发现的超导化合物LaO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs。我们发现母体化合物LaOFeAs是一个准二维反铁磁半金属,其载流子主要是电子,磁矩为$2.3μ_B$,位于Fe-Fe正方晶格上的每个Fe原子周围。此外,这是一个相称的反铁磁自旋密度波由于费米面嵌套,这是强大的F掺杂。所观察到的超导现象发生在Fe-Fe反铁磁层上,表明一种新的超导机制,由自旋涨落介导。霍尔测量上的突变进一步预测为母体化合物LaOFeAs。
2008-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Is LaO$_{1-x}$F$_x$FeAs an electron-phonon superconductor ?
本文采用密度泛函微扰理论,从第一性原理出发,计算了新发现的超导体LaO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs的电子-声子耦合。对于纯LaOFeAs,用标准Migdal-Eliashberg理论计算的电子-声子耦合常数$λ=0.21$和声子平均频率$ω_{ln}=206 K$给出了最大值$T_c$为0.8 K.对于$F-$掺杂的化合物,我们预测甚至更小的耦合常数,由于在费米能级的电子态密度的强烈抑制。为了重现实验$T_c=26 K$,需要5-6倍大的耦合常数。我们的结果表明,电子-声子耦合是不足以解释新发现的LaO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs超导体的超导电性,可能是由于强关联效应的重要性。
2008-03-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Why magnetism in CeO$_{1-x}$F$_x$FeAs and LaO$_{1-x}$F$_x$FeAs is different
使用国家的最先进的第一性原理计算,我们研究了CeOFeAs的磁性行为。我们发现Ce层的磁矩垂直于Fe层的磁矩。非公度磁结构的分析表明,Ce-Ce磁耦合是相当弱的,然而,一个强的Fe-Ce耦合。的四方晶系的正交结构的变形CeOFeAs和LaOFeAs的起源比较显示出显着的差异,在CeOFeAs的失真是稳定的降低在费米能级的光谱权重,而在LaOFeAs的减少磁挫折。最后,我们研究了电子掺杂对CeOFeAs的影响,结果表明,虽然基态Fe磁矩在很大程度上保持不变的掺杂,磁序的稳定性为零的掺杂,以及相应的消失的Néel温度。
2009-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting properties of Fe-based layered superconductor LaO$_{0.9}$F$_{0.1-δ}$FeAs
我们采用一种新的方法合成了单相的掺氟LaOFeAs化合物,并证实了该铁基体系在20 K以上的超导电性。结果表明,该超导体具有较高的上临界场,约为54 T.在远红外反射光谱中观察到低于T $_c$的超导能隙开口的明显特征,2 $Δ/\textit{k}T_c\approx$为3.5-4.2。此外,我们表明,新的超导体具有电子型导电载流子与一个相当低的载流子密度。
2008-06-28 cond-mat.supr-con
Magnetic properties of LaO$_{1-x}$F$_x$FeAs
使用国家的最先进的第一性原理计算,我们已经阐明了复杂的磁性和结构的LaOFeAs掺杂后的依赖。我们的主要发现是,(i)掺杂的结果在正交晶系的基态和(ii)有一个相称的磁结构之间的$x=0.025$和$x=0.04$不相称的过渡。我们的计算进一步暗示,在这个系统中的磁秩序持续到超导性的开始在临界掺杂的$x=0.05$。最后,我们的调查未掺杂的母体化合物揭示了一个异常明显的依赖的磁矩的细节上的交换相关(xc)的功能在计算中使用。然而,对于所有的xc功能的正交结构的选择被发现。
2009-02-27 cond-mat.supr-con
Hall effect and magnetoresistance in the normal state of the superconductor LaO$_{0.9}$F$_{0.1-x}$FeAs
采用两步法成功地合成了铁基新型超导体LaO $_{0.9}$ F $_{0.1-x}$ FeAs。测量了宽温区的霍尔效应和磁电阻。发现该材料的霍尔系数R_H为负值,表明其主要导电为类电子载流子。在100 K下测得的载流子密度约为9.8E ~(20)cm ~(-3),与铜氧化物超导体接近。进一步发现,磁电阻不遵循科勒定律。同时,在240 K附近,霍尔系数、0 T电阻率和磁电阻都具有反常的性质,这可能是由于多带效应或某种奇异的散射机制引起的.
2008-03-28 cond-mat.supr-con
Proximity of antiferromagnetism and superconductivity in LaO$_{1-x}$F$_x$FeAs: effective Hamiltonian from ab initio studies
本文报道了新发现的26 K铁基超导体LaO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs的母体化合物LaOFeAs的密度泛函理论计算。我们发现基态是一个有序的反铁磁体,其交错矩约为2.3 $μ_B$,在Mott绝缘态的边界上。我们适合的带穿过费米面,来自Fe和As,紧束缚的哈密顿量使用最大本地化的Wannier函数Fe 3d和As 4p轨道。模型哈密顿量精确地描述了通过第一性原理计算得到的费米面。由于超导性与反铁磁性和Mott转变的明显接近,我们认为该系统可能是电子掺杂铜氧化物的模拟物,其中反铁磁性和超导性共存。
2008-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal Gap in Fe-Based Layered Superconductor LaO_0.9F_{0.1-delta}FeAs Probed by Specific Heat Measurements
本文报道了新发现的铁基层状超导体LaO_(0.9)F_{0.1-delta} FeAs的比热测量结果,其起始转变温度T_c为\approx 28 K。在低温极限下,电子比热系数γ(H)与非线性磁场关系得到证实,这与节结超导体的预言相一致。通过基于d波模型分析伽马(H),导出最大间隙值Δ_0 \approx 3.4 $\pm$ 0.5 meV。我们还在宽温区探测到了9T和0T之间的电子比热差,在T_c附近可以观察到明显的比热异常。测得样品的德拜温度约为315.7K。我们的研究结果表明,这种新的超导体的非常规机制。
2008-03-07 cond-mat.supr-con
Pressure Effect on the superconducting properties of LaO_{1-x}F_{x}FeAs(x=0.11) superconductor
在高静水压力(高达1.03 GPa)下对新发现的铁基超导体LaO_{1-x} F_{x} FeAs(x=0.11)进行了抗磁磁化率测量。转变温度Tc(超导转变斜率最大的点)随流体静压的增加几乎呈线性增加,其dTc/dP约为1.2K/GPa。微分反磁化率曲线表明,潜在的超导状态是复杂的。结果表明,压力在将低T_c超导相推向主(最佳)超导相的过程中起着重要的作用。
2008-04-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetry of superconducting states with two orbitals on a tetragonal lattice: application to $LaO_{1-x}F_{x}FeAs$
我们利用群论对四角晶格上具有两个轨道的系统的超导态进行了分类。超导能隙函数的轨道部分可以是对称的,也可以是反对称的。对于轨道对称态,自旋单线态的宇称是偶数,自旋三线态的宇称是奇数;对于轨道反对称态,自旋单线态的宇称是奇数,自旋三线态的宇称是偶数。带隙基函数的计算采用群链方法,考虑了自旋轨道耦合。在弱配对极限下,轨道反对称态仅对简并轨道稳定。可能的应用,铁基超导性进行了讨论。
2008-08-20 cond-mat.supr-con
$^{75}$As NMR studies of superconducting LaO$_{0.9}$F$_{0.1}$FeAs
我们对LaO_(0.9)F_(0.1)FeAs超导体的定向粉末进行了~(75)As核磁共振(NMR)测量。在正常状态下,我们发现自旋位移和自旋晶格弛豫速率的Korringa行为具有很强的温度依赖性。在超导态,我们发现了超导能隙中的线节点和自旋单重态配对的证据。我们的测量揭示了自旋晶格弛豫速率的强各向异性,这表明超导涡旋有助于弛豫速率时,场是平行于c轴,但不是垂直方向。
2008-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Raman spectra in iron-based quaternary CeO$_{1-x}$F$_x$FeAs and LaO$_{1-x}$F$_x$FeAs
在室温下测量了不同氟掺杂的四元铁基CeO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs和LaO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs的拉曼光谱。对光学模式进行了群分析。基于第一性原理计算,可以相应地分配所观察到的声子模式。在LaO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs中,与La的振动有关的E $_g$和A $_{1g}$模随着F掺杂的增加而被抑制。而F掺杂对Fe和As的E-$_g$和A-$_{1g}$模的影响很小。La和As的拉曼模式在稀土取代的CeO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs中不存在,并且对应于氧的面内振动的氧的E $_g$模式移动到450 cm $^{-1}$附近并且显示出非常尖锐的峰。电子散射背景较低,电子-声子耦合不明显。在500 cm $^{-1}$以上发现三个特征,可能与多声子过程有关。然而,考虑到它们的能量,它们也可能与磁涨落或d轨道的带间跃迁有关。
2008-06-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nernst effect of the new iron-based superconductor LaO$_{1-x}$F$_{x}$FeAs
本文报道了新铁基超导体LaO $_{1-x}$ F $_{x}$ FeAs $(x=0.1)$的能斯特效应的首次测量。在正常状态下,能斯特信号为负且非常小。在$T_{c}$以下,观察到由涡旋运动引起的大的正峰。与传统的II型超导体相比,磁通流动状态相当大。然而,在$T_{c}$和50 K之间,观察到能斯特信号明显偏离正常态背景,并且在正常态下非对角热电流出现反常的下降.我们认为,这种异常在正常状态下的能斯特效应可能与SDW波动。
2008-05-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Core Level and Valence Band Study of LaO$_{0.9}$F$_{0.1}$FeAs
利用角积分光电子能谱,我们在宽的光子能量和温度范围内探测了新型LaO $_{0.9}$ F $_{0.1}$ FeAs超导体。我们提供了第一个完整的表征的VB DOS的轨道特性和大小的d-p杂化能量。最后,我们已经确定了两个特征温度:90 K的赝隙状功能似乎关闭和120 K的DOS附近的E $_F$发生突然变化。我们将这些现象与SDW磁有序和结构转变中看到的母体化合物,分别。这些结果表明电子关联、自旋物理和结构畸变在铁基超导体物理中的重要作用。
2009-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Linear Temperature Dependence of the Lower Critical Field $H_{c1}$ in F-Doped LaOFeAs Superconductors
本文报道了新发现的掺F超导体LaO $_{0.9}$ F $_{0.1}$ FeAs(F-LaOFeAs)的低临界场$H_{c1}$的全局和局部磁化强度测量结果。结果发现,$H_{c1}$表现出明确的线性- $T$的依赖性下降到2 K的温度,表明一个非常规的配对对称性与节间隙功能。基于d波模型,我们估计了最大间隙值$Δ_0=4.0 \pm 0.6$毫电子伏,与最近的比热和点接触隧道测量一致。考虑退磁因子后,$H_{c1}(0)$的绝对值约为54 Oe,表明LaO $_{0.9}$ F $_{0.1}$ FeAs具有较低的超流密度.
2008-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure Effect on Superconductivity of Iron-based Arsenic-oxide ReFeAsO0.85 (Re=Sm and Nd)
本文报道了无氟掺杂的ReFeAsO_(0.85)(Re= Sm和Nd)系统的超导转变温度(Tc)的压力效应。高压下的原位测量表明,这两种化合物的Tc单调下降的压力范围内的调查。SmFeAsO 0.85和NdFeAsO 0.85的压力系数dTc/dP不同,表明层间形变对Tc有重要影响。理论计算表明,电子态密度随压力的增加而减小,与实验数据的趋势相同。
2008-07-21 cond-mat.supr-con
Field and Temperature Dependence of the Superfluid Density in LaO_{1-x}F_xFeAs Superconductors: A Muon Spin Relaxation Study
本文介绍了最近发现的电子掺杂铁基超导体LaO_{1-x} F_xFeAs的零场和横场\muSR实验。对欠掺杂(x=0.075)和最佳掺杂(x=0.1)样品的零场实验排除了这些超导样品中高于1.6K的任何静态磁序。从涡旋相的横向场实验中,我们推导出超流密度的温度和场依赖性。而温度依赖性是一致的弱耦合BCS s波或脏d波间隙函数的情况下,场依赖性强有力地证明了非常规的超导性。对LaO_{0.9}、F_{0.1}和LaO_{0.925}、F_{0.075} FeAs的面内穿透深度分别为λ ab}(0)= 254(2)nm和λ ab}(0)= 364(8)nm。T_c与超流密度的比值提供了非常规超导电性的进一步证据,该比值接近空穴掺杂的高T_c铜酸盐的Uemura线。
2008-04-19 cond-mat.supr-con
Strong electron-phonon coupling of the Fe breathing mode of LaO_{1-x}F_xFeAs
在局域密度近似下,基于密度泛函理论重新研究了LaO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs的电子-声子耦合.仔细研究了费米面的$(π,π)$嵌套的含义,发现它导致了相应的Fe面内呼吸模的非标准电子-声子耦合,这可能对高超导转变温度有很大的贡献。未掺杂材料的半金属行为也被进一步阐明。
2008-04-11 cond-mat.supr-con
Superconductivity induced by oxygen deficiency in Sr-doped LaOFeAs
合成了单相Sr掺杂的$La_{0.85}Sr_{0.15}OFeAs$样品,并系统研究了氧缺陷对Sr掺杂LaOFeAs体系的影响。结果表明,Sr取代La确实诱导了空穴载流子的产生,其热电功率为正,但没有观察到体超导电性。在真空中退火生长的样品,产生氧缺陷,可以实现超导性。随着氧缺陷的增加,超导转变温度($T_c$)升高,最大值$T_c$达到26 K,与La(O,F)FeAs相同。在非超导的生长态样品和缺氧的超导样品中,TEP从正到负发生了显著的变化。而$R_H$对于所有样品(甚至对于Sr掺杂的生长样品)总是负的。这表明$La_{0.85}Sr_{0.15}O_{1-δ}FeAs$仍是电子型超导体。
2008-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evidence for Unconventional Superconductivity in Arsenic-Free Iron-Based Superconductor FeSe : A ^77Se-NMR Study
本文报道了具有与LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$超导体相似的晶体结构的$α$的核磁共振(NMR)结果.核自旋晶格弛豫速率$1/T_1$在超导转变温度$T_c$以下表现出$T^3$行为,没有相干峰。在高于$T_c$的宽温度范围内,可以看到指示费米液态的$T_1T=$恒定行为。$α$ -FeSe的超导电性与LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$及相关材料一样,也是一种非常规的超导电性. FeAs层对非常规超导性的发生不是必需的。
2008-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crystal and magnetic structure of the oxypnictide superconductor LaO(1-x)FxFeAs: evidence for magnetoelastic coupling
对氧化铌酸盐系列LaO(1-x)FxFeAs(0<x<0.15)进行了高分辨、高通量中子和X射线粉末衍射实验,研究了其晶体结构和磁结构。未掺杂的化合物的磁对称性对应于ReOFeAs(Re为稀土)和AFe 2As 2(A=Ba,Sr)材料的磁对称性。我们发现一个有序的磁矩为0.63(1)μ B在2 K的LaOFeAs,这是显着大于以前报道的值为该化合物。观察到一个相当大的有序磁矩高达4.5%的F-掺杂,而没有磁性的顺序与F浓度为x=0.06的样品。在未掺杂的样品中,几个原子间的距离和FeAs 4四面体的角度表现出明显的异常与广泛的结构转变,并与发病的磁性支持强磁弹性耦合的想法,在这种材料。
2010-02-23 cond-mat.supr-con
Enhancement in superconducting transition temperature and upper critical field of LaO0.8F0.2FeAs with antimony doping
报道了掺锑氧铌酸盐超导体LaO_(0.8)F_(0.2)FeAs_(1-x)Sb_x(x = 0.05和0.10)的合成和表征。掺杂氟的母体化合物LaOFeAs在最大转变温度约28.5 K时表现出超导性[11]。在本文中,我们用Sb部分取代As(LaO_(0.8)F_(0.2)FeAs_(1-x)Sbx),并观察到转变温度提高到30.1K。这是迄今为止唯一的实例,其中Tc随着导电层(FeAs)中的掺杂而增加,并且这导致在任何基于La的氧氮族化合物中的最高转变温度。XRD和EDAX测量证实了样品的相纯度和Sb的存在。磁阻测量表明,上临界场Hc 2(0)值约为73 T,对应于22埃的相干长度。Seebeck系数的测量表明电子输运与电子-电子相关的强贡献。这些结果提供了有趣的洞察这些新系列化合物的超导性的起源。
2008-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Optical Study of LaO_0.9F_0.1FeAs: Evidence for a Weakly Coupled Superconducting State
我们研究了最近发现的超导体LaO_(0.9)F_(0.6)FeAs在从远红外到可见光的宽能量范围内的反射率。我们报告的红外活动声子,等离子体边缘(PE)和可能的带间跃迁的观察。根据这些数据和所报道的面内穿透深度λ_L(0)约为254 nm [H. Luetkens等人,物理修订信函V.101,0970009(2008)]可以采用有效的单带图像来估计总电子-电子-玻色子耦合常数的对无序敏感的相对小的值,λ_tot= λ_e-ph+ λ_e-sp ~ 0.6 +-0.35。
2009-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density-functional calculations of the electronic structure and lattice dynamics of superconducting LaO$_{0.5}$F$_{0.5}$BiS$_{2}$: Evidence for an electron-phonon interaction near the charge-density-wave instability
本文用密度泛函方法研究了新发现的超导体LaO $_{0.5}$ F $_{0.5}$ BiS $_{2}$的电子结构、晶格动力学和电子-声子相互作用.在$\mathbf{k}$ =($π$,$π$,0)处的一个强费米面嵌套表明接近电荷密度波不稳定性,并导致在这个与S原子面内位移相关的$\mathbf{k}$点处的虚谐声子。总能量分析只解决了一个浅的双势阱,防止出现静态长程有序。谐波和非谐波贡献的电子-声子耦合的评估,并给出了一个总的耦合常数$λ\simeq 0.85$提示这种材料是一个传统的超导体相反,结构相似的FeAs材料。
2012-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetic Order versus superconductivity in the Iron-based layered La(O1-xFx)FeAs systems
在高转变温度(高Tc)的铜氧化物中,通常认为反铁磁性在超导机制中起着重要作用,因为当移动电子或空穴被掺杂到反铁磁性母体化合物中时发生超导性。最近在稀土(R)铁基氧化物系统[RO 1-xFxFeAs]中发现的超导性引起了极大的兴趣,因为这些材料是第一个Tc超过50 K的非氧化铜超导体。母(非超导)LaOFeAs材料是金属,但在电阻率和直流磁化率在150 K附近的异常。虽然光学电导率和理论计算表明,LaOFeAs表现出自旋密度波(SDW)的不稳定性,被抑制与掺杂电子形成超导性,一直没有直接的证据SDW秩序。在这里,我们用中子散射证明,LaOFeAs经历了一个突然的结构畸变低于~150 K,改变了对称性从四斜晶系(空间群P4/nmm)的单斜晶系(空间群P112/n)在低温下,然后与发展的长程SDW型反铁磁秩序在~134 K的小力矩,但简单的磁结构。用氟掺杂该系统抑制了磁有序和结构畸变,有利于超导性。因此,很像高Tc铜氧化物,在这些铁基材料的超导制度发生在一个远程有序的反铁磁基态附近。自从发现了长
2008-04-04 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
WDX-Analysis of the New Superconductors RO(1-x)F(x)FeAs and Its Consequences on the Electronic Phase Diagram
在电子显微镜中通过波长色散X射线光谱(WDX)研究RO 1-xFxFeAs(0 < x < 0.25)(R = La、Sm、Gd)的多晶样品,以确定样品的组成,特别是氟含量。发现测量的氟含量可显著偏离初始重量。在镧系化合物LaO_(1-x)F_xFe_(As)中,主要在x > 0.05时有较好的一致性,而在x < 0.05时,氟几乎不进入样品。对于钐化合物,我们在所有氟浓度下测量的样品中的氟少于最初称重的一半。在绘制LaO 1-xFxFeAs和SmO 1-xFxFeAs的电子相图时考虑这些测量值。这导致与初始重量的图相比,两个图的图片更加一致。
2009-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Isovalent substitution effects of arsenic on structural and electrical properties of iron-based superconductor NdFeAsO0.8F0.2
本文采用一步固相反应法制备了名义成分为NdFeAsO_(0.8)F_(0.2)、NdFeAs_(0.95)Sb_(0.05)O_(0.8)F_(0.2)和NdFeAs_(0.95)P_(0.05)O_(0.8)F_(0.2)。通过XRD、四探针法和SEM对样品的结构、电学和形貌进行了表征。我们的样品的晶体结构为四氢呋喃,具有P4/nmm:2对称群。此外,磷、锑、锑的等价取代也改变了NdFeAsO_(0.8)F_(0.2)中离子的(x,y,z)、占位和晶格常数。p/As和Sb/As等价掺杂改变了FeAs_4正四面体的α、β键角和Fe-As键长,对超导转变温度有影响。采用Williamson Hall法研究了样品的微观应变和晶粒尺寸。NdFeAsO_(0.8)F_(0.2)和NdFeAs_(0.95)Sb_(0.05)O_(0.8)F_(0.2)的超导临界温度分别为56 K和46 K。NdFeAs_(0.95)P_(0.05)O_(0.8)F_(0.2)的结构转变温度为140 K。看来超导性与晶格收缩之间有某种联系。通过扫描电镜照片观察到了片状的晶粒。
2019-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity at 36 K in Gadolinium-arsenide Oxides GdO$_{1-x}$F$_{x}$FeAs
本文报道了GdO $_{1-x}$ F $_{x}$ FeAs的制备和超导性能。发现当x = 0.17时,GdO $_{0.83}$ F $_{0.17}$ FeAs是超导体,其起始转变温度T $_{c}^{on}\approx$为36.6K。当x = 0.17时,所有样品在130K附近都观察到电阻率异常,这种现象类似于LaO $_{1-x}$ F $_{x}$ FeAs。霍尔系数表明GdO $_{0.83}$ F $_{0.17}$ FeAs是由类电子载流子导电的。
2008-04-08 cond-mat.supr-con
Interpretation of high-pressure experiments on FeAs superconductors
在最近的两篇文章(cond-mat/0606177和arXiv:0804.1615)中,我们提出了一个基于实空间自旋平行电子配对和超导机制的超导统一理论,并表明在新发现的LaO{1-x}F{x}FeAs(x 0 =1/7=0.1428)和SmO{1-x}F{x} FeAs(x 0 =1/6=0.1667)中,可以分别预期稳定的六方和四方涡旋晶格(最佳掺杂相)。本文在上述理论的基础上,从理论上研究了流体静压和各向异性压力对铁基层状超导体超导转变温度Tc的影响。我们的研究结果表明,一个强大的掺杂依赖的压力对该化合物系统的Tc的影响。在高静水压下,当x> x 0时dTc/dP为负值(所谓的过掺杂区),当x<x 0时dTc/dP为正值(所谓的欠掺杂区)。定性地说,我们的发现与LaO{1-x}F{x}FeAs(x=0.11<1/7)(arXiv:0803.4266)和SmO{1-x}F{x}FeAs(x=0.13<1/6和x=0.3>1/6)(arXiv:0804.1582)的现有实验数据很好地一致。此外,过掺杂和欠掺杂的样品的Tc示出了在电荷条纹方向上的单轴压力的增加和在垂直于条纹的方向上的压力的减少。我们认为,负责的压力效应的机制是不是特定的铁基家庭,它也可能适用于其他超导材料。
2008-05-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for Pauli-limiting behaviour at high fields and enhanced upper critical fields near T_c in several disordered FeAs based Superconductors
本文报道了无序(缺As)LaO_0.9F_0.1FeAs_1-δ在宽温度和高场范围内(最高达60 T)的电阻率和上临界场B_c2(T)数据。这些样品在T_c = 28.5K处表现出稍有增强的超导转变,在T_c附近有明显增大的斜率dB_c2/dT =-5.4T/K,而在30 T以上,从23 K附近开始B_c2(T)变平。后者证明了泡利极限行为(PLB),B_c2(0)约为63 T。我们比较了我们的结果与文献中的干净和无序样品的B_c2(T)-数据。而干净的样品显示几乎没有PLB低于60至70 T的领域,迄今无法解释的明显平坦的B_c2(T)的应用领域H Ⅱ ab观察到的几个无序密切相关的系统也被解释为PLB的表现。在(联合国)常规超导框架内的无序效应的后果进行了讨论。
2009-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Unfolding the electronic structure of Ca$_{10}$(Fe$_{1-x}$Pt$_x$As)$_{10}$(Pt$_n$As$_8$)
砷化铂铁Ca $_{10}$(Fe $_{1-x}$ Pt $_x$ As)$_{10}$(Pt $_n$ As $_8$)是第一种具有金属间隔层的铁基超导体。此外,它们的临界温度根据其间隔层中Pt的量而显示出很大的变化:$(n=3,4)$。为了更深入地了解间隔层的作用,铁砷铂族化合物的电子结构表示在动量空间的底层Fe亚晶格使用第一性原理展开方法。我们发现Ca $_{10}$(FeAs)$_{10}$(Pt $_4$ As $_8$)与Ca $_{10}$(FeAs)$_{10}$(Pt $_3$ As $_8$)相反,显示出净电子掺杂和不可忽略的层间耦合。这两种效应都可以解释临界温度的差异。
2014-03-13 cond-mat.supr-con
Cobalt-substitution-induced Superconductivity in a New Compound with ZrCuSiAs-type Structure, SrFeAsF
我们合成了具有ZrCuSiAs型结构(P4/nmm,a = 0.3999,c = 0.8973 nm)的四元氟砷化物SrFeAsF,它由(FeAs)-和(SrF)+交替堆叠的层组成,类似于FeAs基超导体LaFeAsO。SrFeAsF在~180 K处表现出金属型导电,异常区为180 K。Co部分取代Fe抑制了反常现象,并诱导了超导性,但最大Tc(SrFe 0.875Co 0.125AsF为4K)远低于Co取代LaFeAsO。用(SrF)+层取代(LaO)+层导致c轴长度增大(+2.6%)。这些结果表明,层间相互作用的重要性,作为一个关键的Tc控制因素,在FeAs基超导体。
2008-10-14 cond-mat.supr-con
Competing Orders and Spin-Density-Wave Instability in La(O$_{1-x}$F$_x$)FeAs
不同有序相之间的相互作用,例如超导、电荷或自旋有序相,是凝聚态物理的中心兴趣。最近在铁基氧铌酸镧La(O $_{1-x}$ F $_x$)FeAs中发现了T $_c$ = 26 K的超导电性,这对科学界\cite{Kamihara08}来说是一个惊喜。纯LaOFeAs本身不是超导的,但在150 K附近的电阻率和直流磁化率都显示出异常。在这里,我们提供了实验和理论相结合的证据表明,异常是由自旋密度波(SDW)不稳定性,和电子掺杂F抑制SDW不稳定性和恢复的超导电性。因此,La(O $_{1-x}$ F $_x$)FeAs提供了一个令人兴奋的新系统,在层状化合物中显示竞争秩序。
2008-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity at 41 K and its competition with spin-density-wave instability in layered CeO$_{1-x}$F$_x$FeAs
采用固相反应法合成了一系列x=0 ~ 0.20的层状CeO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs化合物。与LaOFeAs类似,纯CeOFeAs在145 K附近显示出强烈的电阻率异常,这归因于自旋密度波不稳定性。F掺杂抑制了这种不稳定性,并导致超导基态。最令人惊讶的是,超导转变温度可以高达41 K。极高的超导转变温度对基于电子-声子相互作用的经典BCS理论提出了挑战。超导相与自旋密度波不稳定性的非常接近表明,磁场涨落在超导配对机制中起着关键作用。研究还表明,Ce 4f电子在4K以下形成局域磁矩,并具有反铁磁有序性,这种有序性与超导电性共存。
2008-04-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Determining gap nodal structures in Fe-based superconductors: angle-dependence of the low temperature specific heat in an applied magnetic field
自从发现高Tc LaO_1-xF_xFeAs以及其它基于FeAs层的系统以来,人们从唯象和微观两方面提出了几种关于超导序参量Δ k的建议。在这里,我们讨论如何对称性的Delta_k在散装可以确定,假设单晶将很快可用。我们建议,在FeAs平面的磁场的角度上的低温比热的依赖性的测量是最简单的这样的方法,并计算代表性的比热与场角振荡的各种候选状态,使用的现象学能带结构适合的DFT费米面。
2008-04-06 cond-mat.supr-con
Specific heat of the iron-based high-$T_c$ superconductor SmO$_{1-x}$F$_x$FeAs
系统地研究了新型铁基高$T_c$超导体SmO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs($0 \leq x \leq 0.2$)的比热$C(T)$。对于未掺杂的$x$ = 0样品,在130 K时观察到比热跃.这是由于结构或自旋密度波(SDW)转变,这也表现在电阻率作为一个快速下降。然而,在$x$ = 0.05的样品中,这种跳跃随着轻微的F掺杂而消失,尽管电阻率下降仍然存在。对于$x$ = 0.15和0.20的超导样品,比热$C/T$在$T_c$附近显示出明显的异常。这种异常在LaO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs中不存在。对于母体化合物SmOFeAs,$C(T)$在4.6K处出现一个尖锐的峰,当$x$ = 0.15时,该峰移到3.7K。据解释,这种尖锐的峰的结果从反铁磁有序的SmPDMATHABMT离子在该系统中,它模仿电子掺杂的高- $T_c$铜酸盐Sm $_{2-x}$ CePDMATHABMP CuO $_{4-δ}$。
2008-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Very high critical field and superior Jc-field performance in NdO0.82F0.18FeAs with Tc of 51 K
氧铌酸盐超导体LaFeAsO_(0.89)F_(0.1)的发现,为高温超导和强关联电子系统的研究带来了新的动力。这些材料显示出高的上临界场Hc 2,在LaO_(0.9)F_(0.1)FeAs(Tc为26 K)中估计高于55或63-65 T,在PrFeAsO_(0.85)F_(0.15)中估计高于70 T,在SmO_(0.85)F_(0.15)FeAs(Tc为46 K)中估计高于100 T。LaO_(0.9)F_(0.1)FeAs的双能隙超导电性表明Hc_2可以进一步提高到一个显著的程度。这是FeAs基新型超导体的独特之处之一。在本工作中,我们发现,在高压下制备的Tc为51 K的NdO_(0.82)F_(0.18)FeAs体样品中,Bc_2(48 K)= 13 T,Bc_2(0)值可超过230 T。我们还表明,从1到9 T的超电流密度仅下降了2-6倍,T < 30 K,比MgB 2和高Tc铜酸盐超导体弱得多。非常高的Bc 2已经远远超过了高Tc铜酸盐,MgB 2和经典的低温超导体,为使用新的NdO0.82F0.18FeAs超导体用于高场应用铺平了道路。
2009-08-01 cond-mat.supr-con
Vortex lock-in transition and evidence for transitions among commensurate kinked vortex configurations in single-layered Fe arsenides
我们报告了一个角度依赖性的磁转矩$τ(θ)$内的单晶LaO $_{0.9}$ F $_{0.1}$ FeAs和SmO $_{0.9}$ F $_{0.1}$ FeAs的涡旋状态作为温度$T$和磁场$H$的函数的研究。在$θ=90^{\circ}$两侧的临界角$θ_c$处观察到尖锐峰,其中$θ$是$H$和平面间\emph{c}轴之间的角度。$θ_c$被解释为临界去钉扎角,其中被固有平面结构钉扎和锁定的涡旋晶格解锁并获得垂直于平面的分量。我们观察到作为$θ$的函数的一系列较小的复制品峰,并且随着$θ$从平面方向被扫走。这表明涡格周期和面间距离之间的可伸缩性效应导致额外的扭结涡结构。
2013-03-12 cond-mat.supr-con
Evolution from Itinerant Antiferromagnet to Unconventional Superconductor with Fluorine Doping in La(O_{1-x}F_{x})FeAs Revealed by ^{75}As and ^{139}La Nuclear Magnetic Resonance
报道了铁基层状La(O_{1-x} F_{x})FeAs(x= 0.0,0.04和0.11)体系中^{75}As和^{139}La核磁共振(NMR)的实验结果。在未掺杂的LaOFeAs中,^{139}La的1/T_1在T_N ~ 142 K处出现一个明显的峰,低于该峰时,由于反铁磁有序(AFM)引起的内部磁场使光谱变宽。在4%F掺杂的样品中,1/T_1T在30 K以下表现出Curie-Weiss温度依赖性,表明AFM自旋涨落随温度的降低而发展。在11%F掺杂的样品中,在1/T_1T范围内,在^{75}As和^{139}La位置都观察到赝能隙行为,能隙值约为172 K。自旋动力学随F掺杂而显著变化,这归因于费米面结构。对于4%和11%F掺杂样品的超导性质,两种化合物的1/T_1在低于T_c处没有表现出相干峰,在低温下遵循T^3依赖性,这表明具有非常规的线节点超导性。讨论了La(O_{1-x} F_{x})FeAs与铜酸盐的异同,并从T_c和1/T_1的F掺杂依赖性出发,讨论了自旋动力学与超导电性的关系。
2008-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic anisotropy and lattice dynamics in FeAs studied by Mössbauer spectroscopy
本文用~(57)Fe穆斯堡尔谱研究了4.2 - 1000 K温度范围内的粉末状单砷化铁。在20 K和100 K外加7 T磁场条件下,获得了附加谱.结果表明,沿c轴方向传播的自旋螺线导致超精细磁场振幅随自旋取向在a-b平面内的变化而复杂变化。指向局部磁矩方向的超精细场的大小取决于该磁矩在a-b平面中的取向。模式是非常不同的铁位于[0 k 0]的位置和铁在[0 k+1/2 0]的位置内的正交细胞设置为Pnma对称。晶格软化后过渡到顺磁状态,在69.2 K,主要是在a-c平面铁原子。考虑到缺乏结构转型,这种影响是相当大的。两个先前提到的铁网站是可辨别的顺磁区,直到300 K的不同的电子密度的铁核。铁的振动的各向异性发展在过渡到顺磁状态的增加,根据谐波近似的温度,虽然在高温下趋于饱和,表明逐渐发病的准谐波条件。根据所确定的静态临界指数,似乎超精细场和磁矩都不是正确的序参量。样品在1000 K左右真空下开始脱砷.
2013-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity up to 35 K in the iron-platinum arsenides (CaFe1-xPtxAs)10Pt4-yAs8 with layered structures
本文报道了三种新的超导铁铂砷化物(CaFe_(1-x)Pt_xAs)_(10)Pt_(4-y)As_(8)(x = 0-0.15,y = 0-0.4)的合成和晶体结构。的结构是堆叠的变体的FeAs-和稍微起皱的Pt 4-yAs 8-层与正方形协调铂分离的钙层,分别。根据Zintl的概念,Pt 4-yAs 8-层中的砷原子形成(As 2)4-哑铃,在(Ca 2 + Fe 2 + As 3-)10(Pt 2+)3[(As 2)4-]4中提供电荷平衡。在13-35 K观察到超导性。我们认为,高于30 K的最高Tc发生在1048相,具有根据(Ca 2 + Fe 2 + As 3-)10(Pt 2+)4[(As 2)4-]4* 2 e-间接电子掺杂的干净的Fe As层。我们还建议,较低的临界温度发生在1038-和a-1048相由于Pt掺杂在Fe-网站。DFT能带结构计算表明,Pt_(4-y)As_(8-)层对费米面的贡献很小,费米能略低于或高于Pt态的准能隙.新的铂-铁化合物代表了迄今为止未知结构类型的第一种铁基超导体,可以作为超越已知系统的进一步研究的新平台。
2011-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Multi-band superconductivity in LaFeAsO_{0.9}F_{0.1} single crystals probed by high-field vortex torque magnetometry
为了探索氧磷氧化合物中多带超导的表现,我们测量了LaO $_{0.9}$ F $_{0.1}$ FeAs单晶混合态中磁矩$τ(θ)$随温度$T$和磁场$H$(最高达18 T)的变化关系.为了从$τ(θ)$中提取有效质量各向异性参数$γ=(m_c/m_{ab})^{1/2}$,对Fe离子的顺磁贡献进行了适当的处理。我们发现,$γ$强烈地依赖于$T$和$H$,达到最大值$\sim$ 10,随后随着$T$的降低而向接近1的值下降。所观察到的伦敦渗透深度$λ_{ab}$和$γ$的字段依赖性表明抑制超导间隙在$H \approx H_{c2}/3$的开始。
2011-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Similarities between structural distortions under pressure and chemical doping in superconducting BaFe2As2
砷化铁(FeAs)是一种新的高温超导材料,它的发现引起了人们对超导性的兴趣。这些材料的几个重要特征现在很明显,例如,由砷配位的铁四面体层是关键的结构成分。现在也已经确定,母体非超导相是巡回磁体,并且超导性可以通过化学取代或施加压力来诱导,与铜酸盐家族材料形成鲜明对比。化学取代的样品的结构和性质被认为是密切相关的,然而,当高压被用来在未掺杂的化合物中诱导超导性时,对这种关系知之甚少。在这里,我们表明,在BaFe 2As 2的关键结构特征,即抑制四方晶系的正交相变和减少的As-Fe-As键角和Fe-Fe距离,在压力下表现出相同的行为,发现在化学取代的样品。使用实验得出的结构数据,我们表明,在这两种情况下,电子结构的演变相似。这些结果表明,费米面的结构扭曲的修改是更重要的比电荷掺杂诱导BaFe 2As 2的超导电性。
2009-12-11 cond-mat.supr-con
Superconducting and critical properties of PrOFe0.9Co0.1As: effect of P doping
PrOFe_(0.9)Co_(0.1)As是一种超导体,其超导温度约为14 K。在试图诱导电荷转移,也诱导化学压力之间的FeAs和PrO层,我们已经合成了第一次oxypnictides的类型PrOFe0.9Co0.1As1-xPx(P掺杂在As网站)。所有化合物均为四方ZrCuSiAs型结构(空间群= P4/nmm)。在PrOFe_(0.9)Co_(0.1)As中,当P离子以0.13K/at的低速率取代As时,晶格常数a和c减小,而TC减小。对于x > 0.1,P的%。的不可逆场(Hirr)和临界电流密度(JC),使用交流磁化率测量得到的被发现单调减少与增加的“P”浓度。“Hirr”被观察到比HC 2小得多,指向非常低的钉扎能量。使用现场输运和交流磁化率测量获得的钉扎势显示约40 meV的低值,并且随着P取代没有显着变化。
2011-04-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital and spin effects for the upper critical field in As deficient disordered Fe pnictide superconductors
我们报告了LaO_{0.9} F_{0.1} FeAs_{1-delta}在宽T和高达60特斯拉的场范围内的B_c2数据。在面内B_c2(T)的改进T_c = 28.5 K附近,B_c2的大斜率约为-6特斯拉/K,与从23 K开始高于30特斯拉的平坦化形成鲜明对比,我们认为这是保利极限行为(PLB)的开始,B_c2(0)约为65特斯拉。我们解释了一个类似的迄今无法解释的平坦化的B_c2(T)曲线报告至少有三个其他无序密切相关的系统,也作为PLB的表现。在WHH方法中分析了它们的B_c2(T)数据,估计了它们的Maki参数。(Ba,K)Fe_2As_2单晶的明显PLB也归因于明显的As缺乏。我们的结果的后果进行了讨论,在常规(CSC)和非常规超导(USC)的无序效应。USC的情况下,节点上的个别费米面片(FSS),可以丢弃我们的样本。dB_c2/dT的增加|_{T_c}提供了一个重要的带内(内FSS)贡献的轨道上临界场的证据。我们认为这可以归因于从s_{+-} USC到CSC的扩展s_{++}波态的杂质驱动跃迁,或者归因于稳定的s_{+-}态,前提是As空位在幺正极限下引起主要的强带内散射。我们将我们的结果与文献中的B_c2数据进行比较,到目前为止,没有PLB低于60至70特斯拉的字段。一个新的无序相关的情况下,SC与两个不同的竞争磁不稳定性的复杂的相互作用的建议。
2009-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Fabrication and characterization of iron pnictide wires and bulk materials through the powder-in-tube method
最近在具有非常高的上临界场的铁基超导体中发现的超导电性为实际应用提供了新的可能性,但由于机械硬脆粉末和砷的毒性和挥发性,制备细丝是一个挑战。本文报道了用粉末管法(PIT)制备的磷属元素铁纳米线和块状物的合成和物理表征。采用原位PIT技术,以Fe、Ta和Nb管为原料,制备了LaFeAsO_(1-x)Fx、SmFeAsO_(1-x)Fx和Sr_(1-x)KxFeAs等新型高Tc铁磷属元素化物复合线材。显微镜和X射线分析表明,超导芯是连续的,并保持相组成后,拉丝和热处理。此外,即使在高温下,线也表现出非常弱的Jc场依赖性行为。上临界场Hc 2(0)值可以超过100 T,超过了MgB 2和所有低温超导体的上临界场Hc 2(0)值,并表明在需要非常高的场的应用中具有强大的潜力。这些结果表明,生产超导磷属元素化物复合线的可行性。我们还采用了一步PIT法合成铁基块体,由于其方便和安全。事实上,通过使用这种技术,我们已经成功地发现在35 K和15 K的Eu0.7Na0.3Fe2As2和SmCoFeAsO化合物,分别超导。这些清楚地表明,一步PIT技术是独特的和通用的,因此可以很容易地定制为其他稀土衍生物的新型铁基超导体。
2009-06-17 cond-mat.supr-con