Experimental determination of the microscopic origin of magnetism in parent iron pnictides
像高Tc铜氧化物一样,新发现的铁基超导体非常接近磁有序的母相。然而,虽然已知母体铜氧化物中的磁性有序来自自旋-自旋局部超交换相互作用,但包括中子散射在内的大量实验迄今为止都无法最终解决局部矩海森堡描述是否适用于母体铁基化合物,或者磁性是否来自集体SDW有序不稳定性。这两种替代方案原则上可以通过测量磁有序相的低能动量分辨体代表性电子结构来区分。利用偏振相关的ARPES和STM的组合,我们已经分离出完整的低-躺在大块代表性的电子结构的磁性SrFe_2As_2与d-轨道对称性的第一次。我们的研究结果表明,虽然具有不同的铁d轨道特性的多个频带确实有助于电荷传输,只有一对具有相反的镜像对称性的频带微观上表现出巡回SDW不稳定性的能量尺度上的顺序为50毫电子伏。低于T_SDW的轨道分辨能带拓扑结构唯一地指向铁磷属元素的反铁磁性的嵌套驱动能带杂化机制,并且与不寻常的各向异性磁密度波态相一致。此外,这些结果对许多需要严格的局部磁矩磁性出发点的磷属元素化物超导理论提出了强有力的约束。
2008-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in titanium-based pnictide oxide compounds
钛基磷属元素化物氧化物是近年来发现的一类新型层状材料。这些化合物吸引了人们的兴趣,因为它们结合了氧化铜和铁磷属元素化物超导体的特征。这里,过渡金属(钛)形成二维Ti $_2$ O层(与CuO $_2$平面相反的结构),由磷族元素离子覆盖(类似于Fe $_2$ As $_2$层)。磷属元素化物氧化物显示出自旋或电荷密度波相,在该家族的某些成员中,这种相与超导性共存。与铜酸盐不同,但与铁磷属元素化物类似,磷属元素化物氧化物的母体化合物是具有费米面特定嵌套性质的金属,这导致密度波不稳定性。超导电性与密度波序共存的性质,以及两种状态之间可能的竞争或相互作用是最近研究的中心问题之一。这篇简短的评论从实验和理论的角度总结了当前的知识,并讨论了一些开放的问题和未来可能的发展。
2014-06-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nernst effect in single crystals of the pnictide superconductor CaFe1.92Co0.08As2 and parent compound CaFe2As2
本文对CaFe_2As_2和CaFe_(1.92)Co_(0.08)As_2单晶的能斯特系数(v)、霍尔效应和热电势进行了综合研究。在这两个样品中的V的绝对值是增强,可能是由于双极流的电子和空穴类准粒子。CaFe_2As_2中自旋密度波序的出现导致能斯特系数进一步快速上升。相反,在CaFe1.92Co0.08As2晶体中,我们没有看到任何与SDW波动明显相关的v(T)特征。在该Co掺杂的样品中,在超导转变附近的v也没有明显的增加,尽管由于涡旋运动而期望这样。
2010-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Iron pnictide superconductors: Electrons on the verge
光学分析表明,在铁磷属元素化物超导体的“母体”化合物的电子相关性足够强,显着阻碍电子的流动性。
2009-12-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synthesis of Murunskite Single Crystals: A Bridge Between Cuprates and Pnictides
凝聚态物理学中的许多当代研究致力于高温(高- $T_c$)铜酸盐超导体。尽管它在研究对象中具有独特的光辉,但高$T_c$机制的谜团仍然存在。一种方法来推进它的理解是发现和研究新的类似系统。在这里,我们开始了一个新的探索天然矿物murunterum,K $_2$ FeCu $_3$ S $_4$,作为铜酸盐和铁磷族化合物之间的插值化合物,唯一已知的高$T_c$超导体在环境压力。由于只能对单晶进行深入研究,因此我们已经掌握了高质量样品的合成和生长。与铜酸盐母体化合物类似,这些化合物在电阻率和光学透射率方面表现出半导体行为,并且在100 K下具有反铁磁有序。光谱(XPS)和计算(DFT)一致认为,硫3 $p$轨道是部分开放的,使它们可用于电荷操纵,这是类似层状结构中超导性的先决条件。密度泛函理论表明,价带更像铜,而导带更像磷。通过适当的掺杂策略,这种母体化合物有望实现令人兴奋的未来发展。
2021-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A new 111 type iron pnictide superconductor LiFeP
发现了一种新的铁磷族化合物LiFeP超导体,该化合物晶化为Cu_2Sb结构,其中含有FeP层,具有超导电性,最大T_c为6K。这是第一个不含砷的111型铁磷属元素化物超导体。这种新的超导体在正常状态下具有巡游行为,这有助于理解铁磷属元素化合物的新型超导机制。
2009-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gap-dependent quasiparticle dynamics and coherent acoustic phonons in parent iron pnictide CaFe2As2 across the spin density wave phase transition
利用飞秒时间分辨泵浦-探测光谱技术研究了非掺杂CaFe_2As_2铁磷族化合物单晶的超快准粒子动力学和相干声学声子,在TSDW ~ 165 K的温度范围内观察到自旋密度波和结构相变.指数衰减的QP弛豫和振荡的相干声学声子模对瞬态微分反射率的贡献在T_SDW附近有很大的变化。从温度依赖性的QP复合动力学的SDW阶段,我们估计了BCS类温度依赖性的电荷间隙与它的零温度值~(1.6+/-0.2)k_BT_SDW,而,远高于T_SDW,电子-声子耦合常数已被估计为~0.13的线性温度依赖性的QP弛豫时间。用传播应变脉冲模型分析了典型周期为~100 ps的长波相干声学声子,得到了3 K ~ 300 K温度范围内晶体的光学常数、声速和弹性模量的重要结果。
2013-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kinetic frustration and the nature of the magnetic and paramagnetic states in iron pnictides and iron chalcogenides
铁的磷属元素化物和硫属元素化物化合物由于其高温超导性而成为深入研究的主题。\cite{a-LaFeAsO}它们都具有相同的结构,但它们的物理性质,如磁有序矩,有效质量,超导能隙和T $_c$有显着的差异。许多理论技术已被应用于个别化合物,但没有一致的描述的趋势是可用的\cite{np-review}。我们进行了大量的铁基化合物在其磁性和顺磁状态的比较理论研究。我们表明,这两种状态的性质是很好地描述了我们的方法和所有的计算的物理性质,如有序矩,有效质量和费米表面的趋势是在整个化合物的实验符合良好。这些性质的变化可以追溯到关键结构参数的变化,而不是库仑相互作用的筛选的变化。我们的结果为\cite{Ding}实验中观察到的强费米面相关超导能隙提供了一个自然的解释。我们提出了一个具体的优化晶体结构,寻找更高的T $_c$超导体。
2011-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong electronic correlations in iron pnictides: Comparison of the optical spectra for BaFe2As2-related compounds
我们进行了综合运输和光学测量BaFe 2As 2和五个同构过渡金属(TM)pnictides。这些化合物的低能量的光学电导率谱,以一个很好的近似,分解成一个狭窄的德鲁德(相干)组件和非相干组件。砷化铁BaFe_2As_2和KFe_2As_2与其他磷属元素化合物不同,它们具有高度非相干的电荷动力学或不良的金属行为,其中相干的Drude分量占据低能光谱权重的很小一部分。的分数的相干光谱的重量或程度的相干性被证明是很好的相关性与TM-氮族元素键角和TM 3d轨道,这是电子相关性的强度的措施的电子填充。砷化铁因此是强关联系统,并且掺杂到BaFe 2As 2中控制电子关联的强度。这自然地解释了电子和空穴掺杂系统的电荷动力学中的显著不对称性,并且当相关性相当强时,非常规的超导性似乎出现。
2013-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Band antiferromagnetism in a two-band model for iron pnictides
在这项工作中,我调查了两个带哈伯德模型使用Gutzwiller波函数。紧束缚模型的一部分被构造成具有无隙自旋密度波态,这导致了能带结构中的狄拉克点,这是许多铁磷族化合物的共同特征。对于四分之一,一半和四分之三的填充物,我表明,洪德的规则耦合有很大的影响,在顺磁相的金属-绝缘体过渡。对于反铁磁相的半填充模型,磁性的演化类似于Stoner行为,有序矩的大小主要由Hubbard相互作用决定。由于洪德耦合在这种状态下起次要作用,该模型不描述洪德金属,这与铁磷属元素化物化合物的更现实的模型相反。
2014-06-25 cond-mat.str-el
Local-moment magnetism in Mn-based pnictides
Universität Würzburg(维尔茨堡大学);CINECA National Supercomputing Center(CINECA国家超级计算中心);LPEM, ESPCI Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Université(LPEM,巴黎高等物理化工学院,PSL研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学)
该研究通过理论模拟揭示了Mn基硫化物中电子关联效应及局部矩临界交叉的强耦合特性,并发现Neél温度与临界交叉距离的关系。
2025-10-30 cond-mat.str-el
Superconductivity in Layered Pnictides BaRh2P2 and BaIr2P2
BaRh_2 P_2(Tc = 1.0 K)和BaIr_2 P_2(Tc = 2.1 K)与(Ba,K)Fe_2As_2同构,具有体超导电性,表明在多种层状过渡金属磷属元素化合物上出现了超导电性。正常状态下的电子比热系数γ,BaRh_2 P_2和BaIr_2 P_2分别为9.75和6.86 mJ/mol K_2,表明这两种化合物的电子态密度中等偏大,但小于Fe磷属元素化物超导体。接近1的威尔逊比确实意味着不存在强电子相关性和磁波动,不像铁磷属元素化物。
2018-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Three- to Two-Dimensional Transition of the Electronic Structure in CaFe2As2 - parent compound for an iron arsenic high temperature superconductor
利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了磷属元素化物超导体的母体化合物CaFe_2As_2的电子性质。我们发现,结构和磁性的转变是伴随着一个三维到二维(3D-2D)的电子结构的交叉。在转变温度以上,伽马点和X点周围的费米面是圆柱形的和准二维的。在Ts以下,前者变成3D椭球,而后者保持准2D。这一发现有力地表明,低维起着重要的作用,在理解超导机制的磷属元素。
2009-03-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and Dirac Fermions in 112-phase Pnictides
本文综述了磷属化合物112相的研究现状。112相由于最近发现的最高临界温度为$\cl$ 47 K的高温超导性而受到越来越多的关注。$\cl$的结构、磁性和电子性质与其他超导磷属元素化物相具有一些相似之处,然而,磷属元素的不同价态和金属间隔层的存在是112系统的独特特征。在$\cn$、$\lpb$、$\lps$、$\lns$等112位过渡金属(Ni,Pd)缺陷化合物中观察到了与反铁磁有序共存的低温超导性。除了超导性之外,在层状112-化合物$\smb$、$\cmb$、$\lab$中观察到天然存在的各向异性狄拉克费米态的存在,这些化合物作为石墨烯的替代物对于未来的纳米电子学具有重大意义。在这些化合物中,线性能量分散导致高磁电阻,即使在最高的施加磁场下也保持不饱和。在这里,我们描述了各种112型材料系统相结合的实验结果和理论预测,以刺激进一步研究这个不太知名的磷族元素化物家族的成员。
2017-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Importance of effective dimensionality in manganese pnictides
本文采用全电荷自洽密度泛函理论和动力学平均场论方法研究了两种锰磷属化合物BaMn $_2$ As $_2$和LaMnAsO.这些系统有一个名义上半满的d壳层,因此,电子相关性很强,使这些化合物处于金属-绝缘体过渡的边缘。虽然它们的晶体结构是由类似的积木,我们的分析表明,这两种材料表现出非常不同的有效维数,LaMnAsO是一个准二维材料相比,更多的三维BaMn $_2$作为$_2$。我们证明,实验观察到的Néel温度的差异,带隙,和所考虑的锰化合物的光学性质可以追溯到正是这个有效的维度。我们的计算结果与实测光谱非常吻合。
2016-08-17 cond-mat.str-el
CsMn$_4$As$_3$: A layered tetragonal transition-metal pnictide compound with antiferromagnetic ground state
本文报道了一种新的层状四元化合物CsMn $_4$ As $_3$(结构:KCu $_4$ S $_3$ -型,空间群:$P4/mmm$,No.123和$Z = 2$)的合成和性质.该材料是一种小带隙半导体,并表现出与Mn自旋相关的反铁磁基态。该化合物在150(5)K处表现出明显的磁矩倾斜事件,倾斜角为$\approx 0.3^{\circ}$。虽然,这种新化合物的磁特性的一些特征在性质上类似于相关的BaMn $_2$作为$_2$,但这两种材料的基本Mn亚晶格是完全不同的。虽然BaMn $_2$作为$_2$中的Mn正方晶格层沿着$c$方向以层间距离$d_{\rm L\,Ba} = 6.7341(4)$ Ang等间距分布,Mn亚晶格在CsMn $_4$ As $_3$中形成双层,其中层间距离在双层$d_{\rm L\,Cs} = 3.1661(6)$ Ang内。和两个相邻双层之间的距离$d_{\rm B} = 7.290(6)$ Ang.与BaMn $_2$ As $_2$和其他相关的122种化合物(包括众所周知的铁砷化物超导体母体化合物BaFe $_2$ As $_2$)相比,Mn亚晶格中的这种差异必然会显着改变J1-J2-Jc模型中$J_{1}$、$J_{2}$和$J_{c}$交换相互作用之间的能量平衡。由于其过渡金属亚晶格的新颖性,这种与铁基超导体相关的四方晶系材料家族的新成员…
2019-04-09 cond-mat.str-el
Frustrated local moment models for Fe-pnictide magnetism
用非弹性中子散射方法测定了Fe磷属元素化物母体化合物的低能自旋激发,并在具有正交对称性的局域矩J1 a,b-J2 Heisenberg模型下进行了解释。这导致了替代的交换模型,在各向异性的大小上有很大的不同。虽然化合物是流动的,但局域自旋模型可以解释激发的基本特征。这个模型固有的挫折导致量子涨落和可能的矩减少。我们调查这个问题的详细使用自旋波近似和部分精确对角化Lanczos计算有限集群。我们发现,正交各向异性稳定的柱状AF相和它的时刻。对于从非弹性中子散射提出的交换模型,我们可以排除一个很强的影响挫折的时刻大小。我们还调查磁场和温度的磁化强度和磁化率的依赖关系。
2010-04-19 cond-mat.str-el
Superconductivity in novel quasi-one-dimensional ternary molybdenum pnictides Rb2Mo3As3 and Cs2Mo3As3
通过对新发现的K_2Mo_3As_3超导体中碱金属元素的替代,采用固相反应法成功地合成了三元磷钼酸盐Rb_2Mo_3As_3和Cs_2Mo_3As_3。粉末X射线衍射分析揭示了P-6 m2(第187号)与K2 Mo 3As 3相同的准一维(Q1 D)六方晶体结构和空间群。Rb_2Mo_3As_3和Cs_2Mo_3As_3的晶格参数分别为a = 10.432(1)<$,c = 4.4615(6)<$,a = 10.7405(6)<$,c = 4.4654(5)<$。电阻率和磁化率表征表明,这两种化合物都具有超导电性,Rb_2Mo_3As_3和Cs_2Mo_3As_3的超导起始温度分别为10.6K和11.5K,与同结构的A_2Cr_3As_3超导体相反,它们在A_2Mo_3As_3(A = K,Rb,Cs)超导体中表现出弱的负化学压效应。更有趣的是,Cs_2Mo_3As_3超导体在零温度下具有更高的上临界场,约为60 T。这些MoAs/CrAs基超导体的发现为研究与这些Q1 D化合物中的3d和4d电子相关的奇异超导性提供了一个独特的平台。
2018-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlated electronic structure and chemical bonding of Ce pnictides and gamma-Ce
本文采用LDA/GGA+DMFT(局域密度近似/广义梯度近似+动力学平均场论)方法计算了铈磷族化合物(CeN,CeP,CeAs,CeSb,CeBi)和γ-Ce的光谱性质和晶格参数。在DMFT中产生的有效杂质模型的求解,使用自旋极化T矩阵涨落交换(SPTF)求解器的CeN化合物,和Hubbard I(HI)求解器的CeP,CeAs,CeSb,和CeBi。对于所有的化合物,计算的光谱性质是在合理的协议与测量的光电子能谱在高结合能。在低结合能的HI近似不设法捕捉近藤样峰观察到的几个铈磷族化合物。尽管如此,计算的晶格常数与现有的实验数据吻合得很好,表明这样的峰并不起主要作用的成键性能。此外,HI计算相比,一个更简单的处理的Ce 4f电子的LDA/GGA为CeP,CeAs,CeSb,和CeBi的核心一样,这两种方法被发现给类似的结果。
2012-09-01 cond-mat.str-el
Nodeless two-gap superconductivity in stoichiometric iron pnictide LiFeAs
用隧道二极管谐振器测量了本征磷属元素化物超导体LiFeAs单晶中面内和面间伦敦穿透深度$Δλ(T)$的变化。该化合物似乎处于清洁极限,残余电阻率分别为4($T\to0$)至8($T_c$)$μΩ\cdot$ cm和$RRR$ 65至35。超流密度$ρ_s(T)=λ^2(0)/λ^2(T)$可用自洽的双能隙$γ-$模型描述。与以前的数据一起,我们的结果支持了超导能隙从无节点到节点的普遍演化偏离最佳掺杂。我们还得出结论,成对断裂散射起着重要的作用,在铁基化合物中的$λ(T)$的低温行为的偏离指数。
2010-09-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Three-dimensional electronic structure of superconducting iron pnictides observed by angle-resolved photoemission spectroscopy
用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了未掺杂和电子掺杂的铁磷属元素化合物BaFe_(2-x)Co_xAs_2(Ba_(122))(x=0,0.14)的费米面和费米能级附近的能带色散.我们观察到的FS片是一致的,与未掺杂的母体化合物相比,在电子掺杂的化合物中,布里渊区(BZ)中心周围的孔状口袋的收缩和BZ角周围的电子口袋的膨胀。BZ中心周围的能带色散和FS强烈依赖于光子能量,表明三维(3D)电子结构。这一观察结果表明,在pnictides的反铁磁性和超导性可能必须考虑包括轨道依赖的三维电子结构,FS嵌套不一定是强的。
2009-06-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Neutron and ARPES Constraints on the Couplings of the Multiorbital Hubbard Model for the Pnictides
Fe-磷属元素化物母体化合物的中子散射和角度分辨光电子实验的结果,以及它们的金属性质,施加严格的限制的范围内的值,可以被认为是“现实”的轨道内哈伯德排斥U和Hund耦合J在多轨道哈伯德模型中的平均场近似处理。这里提供了三个和五个轨道模型的相图,并强调了耦合的物理现实制度,以指导今后的理论工作进入适当的区域参数的哈伯德模型。此外,利用无规相位近似,在这些现实的耦合区域的配对趋势进行了研究。结果表明,在这些耦合制度中占主导地位的自旋单重态配对通道对应于节点超导性,属于不同的不可约表示的几个国家之间的强烈竞争。这与已经报道在几种Fe-磷属元素化物化合物中存在节点的实验批量测量是相容的。
2010-10-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strength of correlations in pnictides and its assessment by theoretical calculations and spectroscopy experiments
本文采用LDA+DMFT(Local Density Approximation combined with Dynamical Mean-场论)计算方法,计算了新型高T_c铁氧磷属化合物LaFeAsO的光谱性质。采用第一性原理约束密度泛函理论的Wannier函数方法,计算了铁3d电子的平均库仑排斥参数U=3-4 eV和Hund交换参数J=0.8 eV.利用这些参数进行的DMFT计算得到了适度关联的电子结构,其有效电子质量增加值m^*~2与实验X射线谱和光电子能谱一致。磷属元素化合物的实验谱与金属铁的相应谱吻合较好,而与莫特绝缘体FeO的谱有很大差异,证实了中等关联强度的结论。
2009-05-19 cond-mat.str-el
QSGW+DMFT: an electronic structure scheme for the iron pnictides and beyond
虽然在强相关材料中,人们通常关注局部电子相关性,但在具有更多扩展轨道的系统中,非局部交换和能带理论之外的相关效应的影响可能是相关的。因此,在许多化合物中,一个充分的理论描述需要联合处理局部和非局部自能。在这里,我认为这是铁磷属化物和硫属化物超导体的情况。作为解决其电子结构的一种方法,我将详细介绍最近提出的将准粒子自洽GW方法与动态平均场理论相结合的方案的实现:QSGW+DMFT。场论。我将通过BaFe2As2上的应用展示QSGW+DMFT的可能性。此外,我将讨论的经验发现,在pnictides动力学和非本地相关效应分离的准粒子带宽。
2014-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nanoscale electronic order in iron pnictides
用As核四极共振方法研究了RFeAsO $_{1-x}$ F $_x$(R=La,Sm)铁磷属元素化物中的电荷分布.而未掺杂和最佳掺杂或过掺杂的化合物具有单一的电荷环境,两个电荷环境中检测到的欠掺杂区域。自旋-晶格弛豫测量表明它们在纳米尺度上共存。与掺杂光谱的定量变化一起,它们指向铁层中的局部电子顺序,其中低掺杂和高掺杂样区域将共存。静态磁性和超导性的相互作用的影响进行了讨论。
2010-09-29 cond-mat.str-el
Origin of superconductivity in Ni-doped SrFe_2As_2 , an Insight from DMFT
用LMTO能带结构计算和多轨道动力学平均场论,讨论了母体和Ni掺杂的铁磷属元素化物超导体SrFe 2As 2正常态的竞争有序问题.强的电子关联和最小的反铁磁不稳定性产生了部分带隙的费米表面,与早期的实验定性一致。一个很好的半定量相似性,在正常和有序状态与早期的实验传输数据观察到随着抑制磁有序和解释内的相关,多- tiorbital观点。这些结果表明,软电子涨落介导的超导电性在广泛的类母和欠掺杂的122 pnictides与磁有序的抑制。
2018-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle interference of C2-symmetric surface states in LaOFeAs parent compound
我们目前的扫描隧道显微镜研究的LaOFeAs母体化合物的铁磷属元素化物超导体。形貌成像揭示了两种类型的原子级平坦表面,分别对应于暴露的氧化镧层和砷化镓层。在一类表面上,我们观察到二维表面态的准粒子干涉引起的强驻波斑图。散射波矢的分布具有明显的双重对称性,与Ca(Fe 1-xCox)2As 2母态中发现的电子结构一致。
2010-08-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiphase Fermi-surface modulations accompanying displacement excitation in a parent compound of iron-based superconductors
我们研究了铁基超导体的母体化合物BaFe2As2的瞬态电子结构,通过时间和角度分辨光电子能谱。为了探测整个布里渊区,我们利用极紫外光子和观察光发射强度振荡的频率的A1g声子之间的区域中心的空穴费米面(FS)和区域角电子FS的反相。我们属性的反相行为的翘曲在一个带中心的孔FS伴随着位移的氮族元素的高度,并发现这种位移是相同的方向所引起的替代P为As,其中超导性是由结构修改,而无需在这个系统中的载流子掺杂。
2018-03-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong Correlations and Magnetic Frustration in the High Tc Iron Pnictides
我们认为铁磷属元素化物在接近一个莫特绝缘体。超交换相互作用包含竞争的最近邻和次最近邻分量。在未掺杂的母体化合物中,这些受抑的相互作用导致两个子晶格共线反铁磁体(每个子晶格形成Neel有序),有序矩的大小减小。电子或空穴掺杂,连同挫折效应,抑制磁有序化,并允许超导状态。交换作用有利于d波超导序参量;在适合于Fe正方晶格的符号中,其轨道对称性是$d_{xy}$。一些现有的和未来的实验进行了讨论,在理论上的考虑。
2008-08-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Presence of magnetic excitations in SmFeAsO
我们测量了最高温度铁磷属元素化物超导体之一(T $_{\text{C}}\approx$ 55~K)的$\mathrm{SmFeAsO_{\text{1-x}}F_{\text{x}}}$的母体化合物$\mathrm{SmFeAsO}$中的色散自旋激发。我们确定磁激励在(0.47,0)和(0.34,0.34)处以约170 meV的带宽能量分散,该能量合并到接近$Γ$点的弹性线中。比较我们的结果与其他父铁pnictides,我们显示的重要性的结构参数的磁激发光谱,与小修改的四面体的角度和高度强烈影响的磁性。
2016-11-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for weak electronic correlations in Fe-pnictides
利用X射线吸收和共振非弹性X射线散射研究了Fe磷属元素化物材料中Fe $L$边缘及其附近的电荷动力学,并与其他Fe化合物中的电荷动力学进行了对比。结果表明,122和1111铁磷属元素化物的XAS和RIXS谱在性质上与金属铁相似。集群对角化,多重峰,密度泛函计算表明,库仑相关性是远远小于铜酸盐,突出了铁的金属性和强共价在这些材料中的作用。使用Hubbard参数$U\lesssim 2$ eV和$J\approx 0.8$ eV得到了与实验最好的一致性。
2009-05-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
KFe_2Se_2 is the parent compound of K-doped iron selenide superconductors
我们阐明了新发现的K掺杂硒化铁(KxFe 2-ySe 2-z)超导体中存在的争议。利用扫描隧道显微镜和光谱学研究了KxFe_(2-y)Se_(2-z)超导体的母体化合物KFe_2Se_2与PDMATHABMM_2 \times \surd 2的化学计量比。KFe_2Se_2中的超导电性是由Se空位或与反铁磁化合物K_2Fe_4Se_5相互作用引起的。在KxFe_(2-y)Se_(2-z)中共存在四个相:母体化合物KFe_2Se_2、具有PDMATHABMM_2 \times PDMATHABMM_5电荷有序的超导相KFe_2Se_2、具有Se空位的超导相KFe_2Se_(2-z)和具有PDMATHABMM_5 \times \surd \surd 5 Fe空位有序的绝缘相K_2Fe_4Se_5。在标准分子束外延条件下,相分离发生在介观尺度。
2012-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
ARPES observation of Mn-pnictide hybridization and negligible band structure renormalization in BaMn$_2$As$_2$ and BaMn$_2$Sb$_2$
我们对BaMn $_2$ As $_2$和BaMn $_2$ Sb $_2$进行了角分辨光电子能谱研究,这两种化合物与122族铁磷族化合物的母体化合物BaFe $_2$ As $_2$是同构的。我们发现存在一个强烈的$k_z$依赖的带隙的最小值在布里渊区中心,在协议与他们的半导体性能。尽管半填充的电子3 $d$壳层,我们表明,在这些材料的能带结构几乎没有重整化从Kohn-Sham带的密度泛函理论。我们的光子能量依赖的研究提供了证据锰磷族化合物的杂化,这可能在调整这些化合物中的电子相关性的作用。
2016-11-02 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
Evidence for Multiple Underlying Fermi Surface and Isotropic Energy Gap in the Cuprate Parent Compound Ca$_2$CuO$_2$Cl$_2$
高温铜氧化物超导体的母体化合物是莫特绝缘体。人们普遍认为,了解掺杂的莫特绝缘体的物理性质对于理解高温超导的机理是必不可少的。一个自然的出发点是阐明母体化合物的基本电子结构。在这里,我们报告全面的高分辨率角分辨光电子能谱测量Ca $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$,一个莫特绝缘体和一个典型的母体化合物的铜酸盐。多个潜在的费米面片首次被揭示。在波节和波腹附近,高能量的瀑布状带色散表现出不同的行为。确定了两个不同的能量尺度:一个d波般的低能量峰值色散和一个近各向同性的较低的哈伯德带隙。这些观测结果为铜酸盐母体化合物的电子结构提供了新的信息,对于理解高温铜酸盐超导体的反常物理性质和超导机制具有重要意义。
2018-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-spectral-weight distribution and energy range of the parent compound La$_2$CuO$_4$
本文在正方晶格上的哈伯德模型框架下,研究了最近在450 meV能量范围内的La $_2$ CuO $_4$(LCO)母体化合物的中子散射实验中的谱重分布。我们发现,高能质量扩展到约566,meV,并位于动量$[π,π]$附近.我们的结果证实,适用于LCO的$U/t$值在$U/t\in (6,8)$范围内。在动量$[π,0]$处,连续谱重量能量积分强度为零或极小。强度的这种行为与自旋波的行为一致,自旋波在$[π,0]$处被阻尼。
2012-01-28 cond-mat.str-el
Search for pressure induced superconductivity in CeFeAsO and CeFePO iron pnictides
通过高压下的电输运测量研究了CeFeAsO和CeFePO铁磷属化合物。在CeFeAsO多晶中,涉及Fe和Ce离子的磁性相在高达15 GPa的压力下共存,在高达50 GPa的压力下没有压力诱导超导性的迹象。对于CeFePO单晶,压力稳定了Ce 4f-电子磁矩的近藤屏蔽。
2011-03-26 cond-mat.str-el
Orbital-weight redistribution triggered by spin order in the pnictides
本文在三轨道模型下研究了铁基超导体中未掺杂母体化合物的单粒子谱函数及其轨道组成。在实际的参数范围内,结果与实验数据最吻合,观察到xz和yz轨道上的磁化强度明显不同,费米面主要呈现xz特征,正如最近在光电发射实验中观察到的那样[T. Shimojima等人,物理修订信函104,057002(2010)]。由于在这个区域中的铁轨道顺序最多是百分之几,这些结果主要是由磁序驱动的。对五轨道模型的类似分析得出了类似的结论。
2010-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermoelectric properties of iron-based superconductors and parent compounds
在此,我们回顾了铁基超导体及其母体化合物热电输运性质的实验数据。我们讨论了可能的物理机制发挥作用,在确定塞贝克效应,从中可以提取有关费米面重建和Lifshitz转换,多带字符,耦合的载流子与自旋激发和它的相关性在非常规超导配对机制,向列性,量子临界波动接近超导性的最佳掺杂,相关性的信息。从能斯特效应的分析中获得了额外的信息,其在母体化合物中的增强必须部分地与多带传输和低费米能级有关,但主要是与费米能级处的狄拉克锥带的存在有关。在超导化合物中,正常态下的能斯特效应可以用自旋密度波态的涨落前兆来解释,而超导态下的能斯特效应则反映了通常的涡旋液体耗散机制。不同家族的铁基超导体和母体化合物的热电行为的现象学之间的比较可以证明关键的差异和类比,从而为这些迷人的非常规超导体的丰富而复杂的物理学提供线索。
2016-05-31 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
U(1) Slave-spin theory and its application to Mott transition in a multi-orbital model for iron pnictides
本文对多轨道哈伯德模型引入了U(1)从旋表象。与L的$Z_2$形式一样。de'Medici等人(Phys.Rev.B72,205 - 124(2005)),该方法将物理电子算符表示为从自旋和辅助费米子算符的乘积。对于非简并的多轨道模型,我们的U(1)方法是有利的,因为它捕获了平均场水平上的非相互作用极限。对于具有单轨道或简并多轨道的系统,U(1)和$Z_2$从自旋方法在从自旋凝聚相中产生相同的结果。一般来说,U(1)从自旋方法包含U(1)规范冗余,并适当地描述了莫特绝缘相。本文采用U(1)从自旋方法研究了铁磷属元素的五轨道模型中的金属-绝缘体相变。我们证明了莫特过渡作为在这个模型中的相互作用的函数。莫特绝缘状态的性质受到洪德规则耦合和晶场分裂之间的相互作用的影响。在金属相,当Hund规则耦合超过一个阈值时,存在一个从弱关联金属到强关联金属的交叉,通过这个交叉准粒子谱量迅速下降。这种强烈相关的金属相的存在支持了早期的莫特图片的母体铁磷属元素。在此相的参数范围内和Mott跃迁附近,我们发现轨道选择性Mott态具有几乎与基态能量相同的竞争能量。
2012-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Longitudinal magnetoresistance in Co-doped BaFe2As2 and LiFeAs single crystals: Interplay between spin fluctuations and charge transport in iron-pnictides
测量了不同Ba(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2单晶和LiFeAs的纵向面内磁电阻(LMR)。对于所有这些化合物,我们发现顺磁相的LMR都是负的,其大小随H^2的增加而增加。我们表明,这种负LMR可以很容易地解释在抑制自旋波动的磁场。在Co掺杂的样品中,发现LMR系数的绝对值随顺磁相中的掺杂含量而减小。在巡游近反铁磁费米液体模型中分析其T依赖性,证明LMR随Co含量的增加呈现出T变化的质的变化。后者发生在反铁磁基态被抑制的最佳掺杂。对LiFeAs中测得的负LMR的相同类型的分析表明,这种化合物处于磁性的边缘。
2013-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
BaMn$_2$P$_2$: Highest magnetic ordering temperature 122-pnictide compound
报道BaMn$_2$P$_2$单晶生长与物性,其Néel温度795 K为122磷族最高,源于强磁交换,并指出空穴掺杂可探索AFM与铁磁共存的新基态。
2024-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic phase separation in iron pnictides
提出了铁磷属化合物电子相分离的机制。它是基于公度和非公度自旋密度波相位之间的竞争与不完美的掺杂依赖嵌套的多层费米表面的系统。我们用两个椭圆形的电子袋和三个圆形的空穴袋来模拟费米面。空穴带中的载流子与电子带中的载流子之间的相互作用导致自旋密度波序的形成。当掺杂时,母体化合物中的公度自旋密度波转变为非公度相。我们表明,对于某些参数值,统一的状态是不稳定的相分离。由此产生的非均匀状态由公度和非公度自旋密度波相位区域组成。我们的结果与最近在铁磷属元素化物中观测到的无公度自旋密度波和电子不均匀性定性一致。
2013-07-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi-liquid, non-Fermi-liquid, and Mott phases in iron pnictides and cuprates
将精确对角化动力学平均场论推广到五个轨道,研究了库仑关联在铁磷属元素LaFeAsO中的作用.对于旋转不变的洪德规则耦合的连续过渡从一个顺磁性费米液体相到非费米液体金属相表现出冻结的时刻被发现在中等库仑能量。对于类伊辛交换,这种转变是一级的,发生在较低的临界库仑能量。相关诱导散射率作为掺杂相对于半填充的函数,即,δ = n/5-1,其中对于未掺杂的材料n=6,被示出为定性地类似于二维单带哈伯德模型中的模型。在这种情况下,LaFeAsO的母体莫特绝缘体是半填充的n=5极限,而未掺杂的n=6材料对应于铜氧化物中的临界掺杂区域delta_c ~ 0.2,在过掺杂区域的费米液相和欠掺杂区域中的非费米液相赝能隙相之间的边缘。
2010-03-06 cond-mat.str-el
Electronic band structure of ferro-pnictide superconductors from ARPES experiment
对铁基超导体的ARPES实验表明,测量和计算的电子能带结构之间的差异看起来微不足道,但对于理解高温超导性的机制是至关重要的。在这里,我们集中在111和122化合物的这些差异,并讨论所观察到的实验能带结构与超导电性的相关性。
2011-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic Correlations in CoO2, the Parent Compound of Triangular Cobaltates
AxCoO_2(A = Na,Li.钴酸盐,揭示了一个金属基态,虽然有明显的迹象,强电子相关:低能量自旋波动发展在波矢量q不为0和一个费米液体制度的交叉发生低于特征温度T*~7 K。尽管在这种材料中确切的钴氧化态存在一些不确定性,但结果表明,当x降低到0.3以下时,电子相关性被揭示出来。数据与NaxCoO 2在x -> 0极限中接近Mott转变一致。
2007-06-15 cond-mat.str-el
Mössbauer studies of the peculiar magnetism in parent compounds of the iron-based superconductors
根据~(57)Fe和~(151)Eu的透射穆斯堡尔谱,对铁基超导体母体化合物的磁性进行了综述。结果表明,随着自旋极化共价键的不同掺杂,三维磁性具有巡游特征。对于122个化合物的纵向自旋密度波(SDW)的发展。在EuFe2As2的情况下,二价铕的反铁磁性订单在低得多的温度相比,SDW的发病。这两个磁系统彼此几乎保持不耦合。对于11族的非化学计量的Fe(1 + x)Te母体,具有横向SDW和填隙铁的磁序,其具有相对高的和局部化的磁矩。这两个系统是强耦合的。对于铁基超导体FeAs的祖父,在铁位上观察到两个相互正交的相关联的横向SDW。有两套这样的自旋安排,由于两个晶体铁网站。FeAs在所研究的化合物中具有最高的共价性,但它仍然具有金属特性。
2013-12-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic and spin dynamics in the insulating iron pnictide NaFe$_{0.5}$Cu$_{0.5}$As
NaFe $_{0.5}$ Cu $_{0.5}$ As代表金属铁磷属元素化物家族中的罕见例外,其中小的绝缘间隙被打开。基于第一性原理的研究,我们提供了一个全面的理论表征这种绝缘化合物。Fe $^{3+} $自旋自由度被量化为准一维$S=\frac{5}{2}$海森堡模型。在正方晶格上,巡游As空穴态被下折为$p_{xy}$ -轨道跳跃模型。一个独特的轨道依赖的Hund的自旋和空穴之间的耦合被揭示。几个重要的材料特性进行了分析,包括(a)影响小$p-d$电荷转移间隙的因素;(b)额外的链间Fe的作用;和(c)准一维自旋激发的Fe链。这些属性的实验表现进行了讨论。
2017-08-27 cond-mat.str-el
Unusual Electronic Structure and Observation of Dispersion Kink in CeFeAsO Parent Compound of FeAs-Based Superconductors
我们首次报道了CeFeAsO的高分辨率角分辨光电子能谱测量,CeFeAsO是一种在$\sim$ 150 K下发生磁/结构转变的FeAs基高温超导体的母体化合物。在磁有序态下,在$Γ$(0,0)附近观察到四个类空穴费米面片,在M附近的费米面(+/- $π$,+/- $π$)显示出一个微小的类电子口袋,周围有四个类狄拉克锥的强点.不寻常的费米表面拓扑结构严重偏离能带结构计算。磁性/结构转变的电子特征表现在准粒子散射率的剧烈变化中。在铁基超导体的母体化合物中首次观察到$\sim$ 25 meV的色散扭折。
2010-06-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure of the BaTi$_2$As$_2$O parent compound of the titanium based oxypnictide superconductor
用角分辨光电子能谱研究了新发现的钛基氧铌酸盐超导体的母体化合物BaTi_2As_2O的电子结构。电子结构显示出多轨道性质和可能的三维特征。一个反常的温度依赖的光谱权重重新分布和广泛的lineshape表明的光谱函数的不相干的性质。在200 K左右的密度波转变温度下,费米面处出现部分能隙。这些结果表明BaTi_2As_2O很可能是一种强相互作用区的电荷密度波材料。
2014-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low ordered magnetic moment by off-diagonal frustration in undoped parent compounds to iron-based high-Tc superconductors
本文在经典极限下和小团簇上用精确对角化方法分析了Si和Abrahams最近提出的描述Fe-As高温超导体局域磁矩的正方晶格上的Heisenberg模型。在自旋为1的铁原子的情况下,不同铁3d轨道上相邻自旋为1/2的磁矩之间足够大的海森伯交换相互作用会破坏真正的磁序,导致违反洪德规则的隐藏磁序。它解释了用弹性中子衍射在未掺杂的Fe-As超导体母体化合物中观察到的低序磁矩。我们预测,低能量的自旋波激发存在于波数对应于隐藏的尼尔或隐藏的铁磁顺序。
2009-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation effects in the iron pnictides
关于铁磷族元素的核心问题之一是它们的电子强相关的程度。在这里,我们解决这个问题,通过现象学的电荷传输和动力学,单电子激发光谱,磁有序和动力学。我们概述的证据表明,母体化合物,而金属,具有足够强的电子相互作用,产生初期莫特物理。换句话说,就电子关联的强度与动能相比而言,铁磷属元素化物更接近于位于巡回和本地化之间的边界处的中间耦合系统,例如V2O3或Se掺杂的NiS2,而不是简单的反铁磁金属如Cr。这种水平的电子相关性产生了一个新的小参数控制的理论分析,即分数的单电子光谱的重量,位于激发光谱的相干部分。利用这个展开参数,我们构造了有效的低能哈密顿量,并讨论了它对磁序和磁量子临界性的影响。最后,这种方法锐化了这种金属系统的磁阻挫的概念,并带来了载流子掺杂铁磷属化物的多带矩阵t-J1-J2模型。
2009-05-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-temperature thermal conductivity of BaFe2As2: Parent compound of iron-arsenide superconductors
我们报告低温热导率下降到40 mK的反铁磁体BaFe $_2$作为$_{2}$,这是最近发现的铁基超导体的母体化合物。在低于4 K的温度范围内,热导率$κ$可用公式$κ$ = $aT$ + $bT^{2.22}$来描述.我们把“$aT$”项归因于电子贡献,发现它在$T$ $\to$ 0 K极限下满足Wiedemann-Franz定律,而其余的热导率$\sim$ $T^{2.22}$归因于声子电导率。一个小的影响,由磁场的热导率高达8 T的是很好地占所观察到的磁阻。这一结果与先前从非弹性中子散射测量中推断的完全能隙磁振子谱一致。
2009-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con