通过少量取代Lu位,研究了非磁性杂质和磁性杂质对Lu $_2$ Fe $_3$ Si $_5$超导电性的影响。(Lu $_{1-x}$ Sc $_x$)$_2$ Fe $_3$ Si $_5$,(Lu $_{1-x}$ Y $_x$)$_2$ Fe $_3$ Si $_5$和磁性(Lu $_{1-x}$ Dy $_x$)$_2$ Fe $_3$ Si $_5$。非磁性杂质对$T_c$的快速抑制与剩余电阻率的增加一致,揭示了以无序为主的强对破缺。我们为Lu $_2$ Fe $_3$ Si $_5$中超导序参量的符号反转提供了令人信服的证据。
英文摘要:
We studied effect of non-magnetic and magnetic impurities on superconductivity in Lu$_2$Fe$_3$Si$_5$ by small amount substitution of the Lu site, which investigated structural, magnetic, and electrical properties of non-magnetic (Lu$_{1-x}$Sc$_x$)$_2$Fe$_3$Si$_5$, (Lu$_{1-x}$Y$_x$)$_2$Fe$_3$Si$_5$, and magnetic (Lu$_{1-x}$Dy$_x$)$_2$Fe$_3$Si$_5$. The rapid depression of $T_c$ by non-magnetic impurities in accordance with the increase of residual resistivity reveals the strong pair breaking dominated by disorder. We provide compelling evidence for the sign reversal of the superconducting order parameter in Lu$_2$Fe$_3$Si$_5$.
Specific heat evidence for two-gap superconductivity in ternary-iron silicide Lu$_{2}$Fe$_{3}$Si$_{5}$
本文报道了单晶三元铁硅化物超导体Lu $_{2}$ Fe $_{3}$ Si $_{5}$的低温比热研究结果,从$T_c$ = 6.1 K下降到$\sim T_c/20$ .我们证实了在$T_c$的比热降低归一化跳跃,并发现比热除以温度$C/T$显示在$\sim T_c/5$突然下降,并随着温度的进一步降低而趋于零。这些结果表明在Lu $_{2}$ Fe $_{3}$ Si $_{5}$中存在两个不同的超导能隙,类似于典型的双能隙超导体MgB $_{2}$ .我们还报道了Lu $_{2}$ Fe $_{3}$ Si $_{5}$的Hall系数、能带结构计算和上临界场的各向异性,这些结果支持了Lu $_{2}$ Fe $_{3}$ Si $_{5}$的各向异性多带性质,并进一步证实了两个超导能隙的存在.
Two-band superconductivity featuring different anisotropies in the ternary iron silicide Lu$_{2}$Fe$_{3}$Si$_{5}$
本文详细研究了双能隙超导体Lu $_{2}$ Fe $_{3}$ Si $_{5}$的上临界场和低温比热。上临界场的各向异性表明,激活带是准一维的。磁场中的低温比热表明,被动带中的虚$H_{c2}$几乎是各向同性的。这些结果强烈地表明,这两个能带具有两种不同的各向异性,类似于典型的双能隙超导体MgB $_{2}$,它们的相互作用可能是Lu $_{2}$ Fe $_{3}$ Si $_{5}$中双能隙超导性的关键.
Magnetic competition in iron-based germanide and silicide superconductors
我们解决的铁磁倾向,有害的超导性,相关的氮族元素作为原子与Ge或Si的替代,以及在122和1111铁基超导体的间隔层中的额外的替代。在密度泛函理论中研究了这些取代分别实现的中间化合物。因此,我们挑选出的间隔离子的控制作为一种有效的方式来处理这样的铁磁性,我们还表明,它被抑制在YFe $_2$ Ge $_2$在压力下-然后可以预期,以提高其超导电性。
Localization and Orbital Selectivity in Iron-Based Superconductors with Cu Substitution
利用扩展的实空间格林函数方法结合密度泛函计算,研究了Cu取代铁磷属元素化合物的非均匀三轨道哈伯德模型.我们发现,现场的相互作用的Cu离子是电子掺杂剂或空穴掺杂剂是由Cu取代的主要决定因素。结果表明,Cu离子的相互作用小于某一临界值时,Cu离子的取代将导致空穴掺杂,而Cu离子的相互作用大于某一临界值时,Cu离子的取代将导致电子掺杂,这可以解释为什么Cu取代对NaFe $_{1-x}$ Cu $_x$ As和Ba(Fe $_{1-x}$ Cu $_x$)$_2$ As $_2$载流子密度的影响是完全不同的.我们还发现掺杂诱导的无序效应在Cu取代的铁磷属元素化物中是相当可观的,并且它与电子关联的协同效应有助于NaFe $_{1-x}$ Cu $_x$ As和Ba(Fe $_{1-x}$ Cu $_x$)$_2$ As $_2$中的轨道选择绝缘相。
Iron substitution in NdCoAsO: crystal structure and magnetic phase diagram
报道了用Fe代替NdCoAsO中少量Co的效果。多晶材料的组成NdCo 1-xFexAsO(x = 0.05,0.10,0.15,和0.20)进行了研究,并与以前的报告NdCoAsO的结果进行了比较。粉末X射线衍射数据的Rietveld分析表明,随着Fe取代过渡金属(T)位上的Co,T-As距离增加,并且围绕T位的As四面体变得更加规则。电阻率和磁化强度的测量表明,三个磁性相变在NdCoAsO被抑制Co被Fe取代,这些转变没有观察到高于1.8 K x = 0.20。在此基础上,绘制了NdCoAsO-NdFeAsO系统富Co侧的磁相图。
Fermi-Suface Evolution by Transition-metal Substitution in the Iron-based Superconductor LaFeAsO
我们研究了Co和Ni取代对铁基超导体LaFeAsO电子结构的影响。我们执行{ \it ab initio}超原胞计算,展开第一布里渊区(BZ),计算正常原胞在BZ中的光谱函数。实空间中的电荷密度分布表明,掺杂的额外电子被束缚在Co(Ni)原子周围。这似乎意味着Co(Ni)取代不起载流子掺杂的作用。然而,目前的动量-空间分析表明,费米面体积确实通过替代而膨胀,这可以很好地用刚性带位移来描述。通过考虑到这种有效的掺杂,我们讨论是否符号反转s波($s_{\pm}$波)的情况下是与实验兼容。
Probing the role of Co substitution in the electronic structure of iron-pnictides
用共振光电子能谱和密度泛函理论研究了Co取代对Ca(Fe $_{0.944}$ Co $_{0.056}$)$_2$ As $_2$低能电子结构的影响.在结合能比Fe高250 meV处观察到Co的3d态质心,表明Co有一个额外的价电子,Fe和Co处于相同的2+氧化态。然而,显着的Co字符检测的布洛赫波函数在化学势,揭示了钴3d电子的费米海确定费米面的一部分。这建立了复杂的作用,在CaFe2As2的Co取代,和刚性带位移描述的不足。
Effect of iron content and potassium substitution in A$_{0.8}$Fe$_{1.6}$Se$_2$ (A = K, Rb, Tl) superconductors: a Raman-scattering investigation
我们对超导体K $_{0.8}$ Fe $_{1.6}$ Se的高质量单晶进行了拉曼散射测量MO($T_c$ = 32 K),T1 $_{0.5}$ K $_{0.3}$ Fe $_{1.6}$ Se $_2$($T_c$ = 29 K)和T1 $_{0.5}$ Rb $_{0.3}$ Fe $_{1.6}$ Se $_2$($T_c$ = 31 K),以及绝缘化合物KFe $_{1.5}$ Se $_2$。为了解释我们的结果,我们对K $_{0.8}$ Fe $_{1.6}$ Se $_2$有序铁空位结构中的声子模进行了第一性原理计算.我们观察到的模式可以很好地分配从我们的对称性分析和计算,使我们能够比较拉曼活性声子的AFeSe化合物。我们发现超导和非超导钾晶体之间的大多数声子模式的频率有明显的差异,表明铁含量的根本影响。相比之下,在A $_{0.8}$ Fe $_{1.6}$ Se $_2$中用Tl或Rb取代K不会导致高于60 cm $^{-1}$的任何模式的实质频移,表明碱金属型金属对FeSe层的微结构几乎没有影响。在Tl和Rb取代的样品中,在60 cm $^{-1}$以下出现了几个额外的模式,这些模式是较重的Tl和Rb离子的振动。最后,我们的计算揭示了“手征”声子模式的存在下,其起源在于手征性质的K $_{0.8}$ Fe $_{1.6}$ Se $_2$结构。
我们研究了BaFe 2As 2(122)铁砷化物中第5族的化学取代,以努力理解为什么该化合物的Fe位空穴掺杂(例如,使用组5或6)不产生体超导性。我们发现,随着V,Nb或Ta的替代,BaFe 2As 2的c晶格参数增加; c的减少预测了体超导性的缺乏[1],这通过传输和磁化结果得到了证实。然而,我们的光谱测量发现,在V-122的反铁磁和局部超导纳米级区域的共存,观察到的第一次在过渡金属空穴掺杂的砷化铁。在BaFe 2 As 2中,局部参数(如成分和晶格应变)、平均晶格细节和体量子态(如超导性和磁性)的出现之间存在复杂的联系。[1]L. M. N. Konzen,和A. S. Sefat,J. Phys.:康登斯2017年第29期,第083001页。
The role of different negatively charged layers in Ca10(Fe1-xPtxAs)10(Pt3+yAs8) and superconductivity at 30 K in electron-doped (Ca0.8La0.2)10(FeAs)10(Pt3As8)
Mössbauer study of Eu0.57Ca0.43Fe2As2 and Eu0.73Ca0.27(Fe0.87Co0.13)2As2: A comparison to 122 iron-based superconductors parent compounds EuFe2As2 and CaFe2As2
Emergent Phases of Nodeless and Nodal Superconductivity Separated by Antiferromagnetic Order in Iron-based Superconductor (Ca4Al2O6)Fe2(As1-xPx)2: 75As- and 31P-NMR Studies
我们报告$^{31}$ P-和$^{75}$ As-NMR研究(Ca $_4$ Al $_2$ O $_{6}$)Fe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$与P等价取代As。我们提出了新的演化的紧急阶段,节点无超导(SC)在0 $\le x \le$ 0.4和节点的$x$ =1附近是密切分离的开始相称的条纹型反铁磁(AFM)的顺序在0.5 $\le x \le$ 0.95,作为一个等价的替代P为As降低了氮族元素的高度$h_{Pn}$从Fe平面测量。结果表明,原子力显微镜的有序化发生在1.32 π $\le h_{Pn} \le$ 1.42 π的条件下,这也适用于(Fe $Pn$)$^{-}$层中具有Fe $^{2+}$态的其他铁磷族化合物.这种新的相位演化与$h_{Pn}$的变化点的重要性,电子相关的出现SC以及AFM秩序。
Doping-induced superconductivity in the topological semimetal Mo5Si3
拓扑材料的化学掺杂为实现拓扑超导提供了一条可能的途径。然而,迄今为止已知的所有这些情况都是基于硫属化物。本文报道了Re掺杂在拓扑半金属Mo $_{5}$ Si $_{3}$中诱导超导电性的发现。Re部分取代Mo $_{5-x}$ Re $_{x}$ Si $_{3}$中的Mo导致晶胞的各向异性收缩,直至约$x$ = 2的溶解度极限。在很宽的掺杂范围内(0.5 $\leq$ $x$ $\leq$ 2),发现这些硅化物是具有完全各向同性带隙的弱耦合超导体。从1.67 K到5.78 K,$T_{\rm c}$随$x$单调增加,后者是同结构类型超导体中最高的。$T_{\rm c}$的这种变化趋势与价电子数的变化密切相关,主要归因于电子-声子耦合的增强。此外,能带结构计算表明,超导Mo $_{5-x}$ Re $_{x}$ Si $_{3}$具有非平凡的能带拓扑结构,其$Z_{2}$不变量为(1;000)或(1;111),这取决于Re的掺杂水平.我们的研究结果表明,过渡金属硅化物是一个肥沃的土壤探索候选拓扑超导体。
First-principle study of antimony doping effects on the iron-based superconductor CaFe(Sb$_{x}$As$_{1-x}$)$_{2}$
用第一性原理计算方法研究了铁基超导体CaFe(Sb $_{x}$ As $_{1-x}$)$_{2}$中的锑掺杂效应。计算结果表明,在链状As层中,Sb原子对As的取代比在FeAs层中更稳定。这个预测可以通过实验来检验。我们的结果表明,在新的112系统中只存在的链状As层中掺杂同系元素是导致临界温度升高的原因。我们讨论了锑掺杂对电子结构的影响。计算结果表明,在我们的框架内,掺锑前后的能带结构基本一致。