We present a detailed temperature dependent Raman light scattering study of optical phonons in Ba{1-x}K{x}Fe{2}As{2} (x ~ 0.28, superconducting Tc ~ 29 K), Sr{1-x}K{x}Fe{2}As{2} (x ~ 0.15, Tc ~ 29 K) and non-superconducting BaFe{2}As{2} single crystals. In all samples we observe a strong continuous narrowing of the Raman-active Fe and As vibrations upon cooling below the spin-density-wave transition Ts. We attribute this effect to the opening of the spin-density-wave gap. The electron-phonon linewidths inferred from these data greatly exceed the predictions of ab-initio density functional calculations without spin polarization, which may imply that local magnetic moments survive well above Ts. A first-order structural transition accompanying the spin-density-wave transition induces discontinuous jumps in the phonon frequencies. These anomalies are increasingly suppressed for higher potassium concentrations. We also observe subtle phonon anomalies at the superconducting transition temperature Tc, with a behavior qualitatively similar to that in the cuprate superconductors.
英文摘要:
We present a detailed temperature dependent Raman light scattering study of optical phonons in Ba{1-x}K{x}Fe{2}As{2} (x ~ 0.28, superconducting Tc ~ 29 K), Sr{1-x}K{x}Fe{2}As{2} (x ~ 0.15, Tc ~ 29 K) and non-superconducting BaFe{2}As{2} single crystals. In all samples we observe a strong continuous narrowing of the Raman-active Fe and As vibrations upon cooling below the spin-density-wave transition Ts. We attribute this effect to the opening of the spin-density-wave gap. The electron-phonon linewidths inferred from these data greatly exceed the predictions of ab-initio density functional calculations without spin polarization, which may imply that local magnetic moments survive well above Ts. A first-order structural transition accompanying the spin-density-wave transition induces discontinuous jumps in the phonon frequencies. These anomalies are increasingly suppressed for higher potassium concentrations. We also observe subtle phonon anomalies at the superconducting transition temperature Tc, with a behavior qualitatively similar to that in the cuprate superconductors.
1/8 Doping Anomalies and Oxygen Vacancies in Underdoped Superconducting Cuprates
讨论了几种铜氧化物超导体的热导率($κ$)随温度和掺杂的变化。在YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$和Hg铜酸盐中观察到的1/8掺杂附近的正常状态$κ$和$κ$在$T_c$的斜率变化的抑制值,分别归因于局部晶格畸变和超导冷凝物的抑制。这两种现象都被认为是由局部平面孔的小区域引起的,可能是相分离的表现。结果表明,$κ$的相行为反映了条纹动力学和氧空位团簇对1/8掺杂异常条纹的钉扎。
Anomalies in the ab-plane resistivity of strongly underdoped La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4} single crystals: possible charge stripe ordering?
本文给出并讨论了小Sr含量(x=0.052-0.075)的La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}单晶的ab面电阻率的测量结果。通过使用AC Van der Pauw技术在4.2 K和300 K之间的温度范围内获得电阻率。当温度降低时,rho_{ab}(T)曲线显示出从线性行为到类似于双稳态行为的转变。与线性的偏离发生在掺杂依赖的温度T_{ch}。这种效应可以解释为由于预先存在的电荷条纹的渐进钉扎。在同样的框架下,超导样品的rho_{ab}(T)曲线在T_{c}正上方出现的异常尖峰,可以用从一个有序的近晶电子条纹相到一个更有序的近晶电子条纹相的转变来解释。
The diamagnetism above the superconducting transition in underdoped La(1.9)Sr(0.1)CuO(4) revisited: Chemical disorder or phase incoherent superconductivity?
超导波动和不均匀性之间的相互作用提出了一个新的兴趣,由于最近的工作支持一个异常的[超越传统的高斯-金兹伯格-朗道(GGL)的情况下]抗磁性高于Tc在欠掺杂的铜酸盐。这一结论主要是基于低场等温磁化曲线中新异常的观察,与我们早期在欠掺杂La(1.9)Sr(0.1)CuO(4)[Phys. Rev. Lett. 84,3157(2000)]。这些看似内在的反常现象在各种有影响力的著作中被作为赝能隙区相位非相干超导性的“热力学证据”提出,这是目前铜酸盐超导体物理学的一个中心和有争议的问题。在这里,我们已经扩展了我们的磁化强度测量在La(1.9)Sr(0.1)CuO(4)的两个样品具有不同的化学无序,在其中一个接近与随机分布的Sr离子。对于该样品,相应的Tc分布可以近似为围绕平均Tc对称,而在最无序的样品中是强烈不对称的。在这两个样品中测量的磁化强度之间的比较提供了一个关键的检查所观察到的抗磁性异常,这是类似于那些声称由于相位波动由其他作者的化学无序起源。这一结论也适用于只受本征类化学无序影响的样品,提供了进一步的检查,即在正常状态下的赝能隙的打开不影响低掺杂铜酸盐的超导转变以上的本征抗磁性。它还表明,一旦这些障碍的影响被克服,剩余的前体抗磁性可以占在一个定量水平的GGL方法下的总能量截止。
Uncovering a pressure-tuned electronic transition in BiSrYCu2O8 using Raman scattering and x-ray diffraction
我们报告的压力调谐拉曼和X射线衍射数据的Bi 1.98 Sr 2.06 Y 0.68 Cu 2 O 8揭示了在21 GPa的临界压力与异常的六个物理量:电子拉曼背景,电子-声子耦合,光谱重量转移从高到低的频率,密度相关的行为的声子和磁振子频率,和c轴的压缩性变化。对于第一次在一个铜酸盐,移动载流子,晶格,和磁性都表现出异常在一个独特的临界压力在同一实验设置。此外,拉曼光谱的变化是类似的,看到穿越超导圆顶掺杂,这表明在21 GPa的临界压力是有关的最佳掺杂的讨论的临界点。
Anomalous precursor diamagnetism at low reduced magnetic fields and the role of Tc inhomogeneities in the superconductors Pb55In45 and underdoped La1.9Sr0.1CuO4
在高Tc欠掺杂铜酸盐La 1.9 Sr 0.1 CuO 4和低Tc合金(Pb 55 In 45)中,在超导转变上方测量了磁化强度的磁场依赖性。在超导转变附近[通常对于(T-Tc)/Tc<0.05]和在低施加的磁场幅度下[通常对于H/Hc 2(0)<0.01,其中Hc 2(0)是外推到T=0 K的相应上临界场],两个样品的磁化呈现出比高斯金兹伯格-朗道(GGL)方法预测的超导波动大得多的抗磁贡献。这些异常现象已经在铜酸盐化合物中被不同的团体观察到,并归因于与这些高Tc超导体自身性质相关的内在效应。然而,我们将在这里看到,我们在高Tc和低Tc超导体中的结果都可以定量地解释,并且与在更高场观察到的GGL行为一致,只要考虑样品中存在均匀分布的Tc不均匀性。这些Tc的不均匀性,这可能反过来与化学计量的不均匀性,估计从独立测量的温度依赖性的低施加磁场下的场冷却磁化率。
Raman scattering near a d-wave Pomeranchuk instability
最近的运输和中子散射实验表明,在欠掺杂的铜氧化物的取向对称性破缺的动机,我们提出了一个理论研究的拉曼散射附近的d波波Pomeranchuk不稳定性(PI)。拉曼散射的d-波分量的电子和声子允许直接研究与PI相关的序参量波动。接近PI从正常状态,通过降低温度的中心峰出现在电子和,作为一个额外的低频功能,在声子散射。在低温超导态下,通过降低掺杂浓度来接近PI,中心峰被一个宽度和能量都大大减小、谱权增大的软模所取代。这些预测的低能量特征在拉曼散射可以确认在一个相当直接的方式存在的PI在高温铜酸盐超导体和Sr 3Ru 2 O 7。
Relationship among superconductivity, pseudogap, and high-energy magnetic fluctuations in a model high-Tc superconductor from electronic Raman scattering
Raman scattering study of (K$_x$Sr$_{1-x}$)Fe$_2$As$_2$ ($x$ = 0.0, 0.4)
本文报道了非超导SrFe $_2$ As $_2$和超导K $_{0.4}$ Sr $_{0.6}$ Fe $_2$ As $_2$($T_c = 37$ K)的偏振喇曼光谱。发现并鉴定了对称性所允许的全部四种声子模(A $_{1g}$ + B $_{1g}$ +2 E $_g$)。壳模型对谱线进行了合理的描述。在SrFe $_2$ As $_2$中的四方相到正交相转变或K $_{0.4}$ Sr $_{0.6}$ Fe $_2$ As $_2$中的超导转变附近没有观察到可检测的异常。
Direct measurement of coherent nodal and antinodal dynamics in underdoped Bi-2212
Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);University of New South Wales(新南威尔士大学);University of Brescia(布雷西亚大学);Quantum Matter Institute, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学量子物质研究所);Institut National de la Recherche Scientifique(国家科学研究学院);Materials Science Division of Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室材料科学部);Department of Physics & Astronomy, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学物理与天文学系);RMIT University(皇家墨尔本理工大学);Università Cattolica del Sacro Cuore(天主教大学)
本文利用偏振分辨多维相干光谱直接测量欠掺杂 Bi-2212 费米面不同区域的相干动力学,发现超导相中节点区激发与约 1.6 eV 电子激发反相关且相干超过 44 fs,而反节点区快速退相干,揭示了节点涨落受保护并可能维持高温超导量子相干行为。
Structural phase transition below 250 K in superconducting K$_{0.75}$Fe$_{1.75}$Se$_{2}$
用拉曼光谱和光学光谱测量了$T_{c}\sim$ 30 K的铁硫系超导体KPDMATHABMM Fe $_{1.75}$ Se $_{2}$在3-300 K温度范围内的振动性质。样品经历\textit{I4/m} $\to $ \textit{I4}结构相变,伴随着在$T_{1}$的反转对称性的损失,低于250 K,观察到在$\sim$ 165 cm $^{-1}$的新的完全对称的拉曼模式的外观。在$T_{2}\sim$ 160 K时也观察到了小的振动模异常。通过利用赝势对反铁磁K $_{0.8}$ Fe $_{1.6}$ Se $_{2}$进行第一性原理振动分析,所有观察到的拉曼和红外模式都已被分配,并且新拉曼模式的位移模式被确定为主要涉及Se原子。
Electronic and phononic Raman scattering in detwinned YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.95}$ and Y$_{0.85}$Ca$_{0.15}$Ba$_2$Cu$_3$O$_{6.95}$: s-wave admixture to the $d_{x^2-y^2}$-wave order parameter
用非弹性光(Raman)散射研究了去孪晶、轻度过掺杂YBaPDMATHABMM Cu $_3$ O $_{6.95}$和中度过掺杂$_{0.85}$ Ca $_{0.15}$ Ba $_2$ Cu $_3$ O $_{6.95}$单晶中的电子激发和声子反常.在两个样品中,观察到互换a轴和b轴时电子对断裂峰的修改。涉及平面和顶端氧振动的几个声子模式的线形表现出明显的各向异性相对于入射和散射光场配置。基于一个理论模型,考虑到电子和声子的贡献的拉曼光谱,我们属性的超导性引起的声子线型的变化,一个小的s波混合物的$d_{x^2-y^2}$对波函数的各向异性。我们的理论使我们能够解开电子拉曼信号的声子部分,并确定相应的干扰条款。我们认为,拉曼光谱与上限为20%的s波混合物是一致的。