研究了Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$单晶中横跨整个掺杂相图的$x$值的临界电流密度。对于在$x = 0.058$处具有峰值的轻微欠掺杂晶体,发现了显著的增强。使用偏振光成像,X射线衍射和磁性测量的组合,我们将这种行为与正交相结构域上的固有钉扎。畴壁在整个样品厚度上沿涡旋方向延伸,并充当延伸的钉扎中心。随着$x$的增加,由于正交畸变的减少,域结构变得更加缠结和精细。这导致能量景观具有有利于钉扎的迷宫般的空间调制。这一发现表明,铁基磷属元素化物超导体,其特征在于高值的转变温度,高的上临界场,和低的各向异性可能固有地具有相对高的临界电流密度。
英文摘要:
Critical current density was studied in single crystals of Ba(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$ for the values of $x$ spanning the entire doping phase diagram. A noticeable enhancement was found for slightly underdoped crystals with the peak at $x = 0.058$. Using a combination of polarized-light imaging, x-ray diffraction and magnetic measurements we associate this behavior with the intrinsic pinning on structural domains in the orthorhombic phase. Domain walls extend throughout the sample thickness in the direction of vortices and act as extended pinning centers. With the increasing $x$ domain structure becomes more intertwined and fine due to a decrease of the orthorhombic distortion. This results in the energy landscape with maze-like spatial modulations favorable for pinning. This finding shows that iron-based pnictide superconductors, characterized by high values of the transition temperature, high upper critical fields, and low anisotropy may intrinsically have relatively high critical current densities.
Effects of proton irradiation on flux-pinning properties of underdoped Ba(Fe$_{0.96}$Co$_{0.04}$)$_2$As$_2$ pnictide superconductor
本文用磁化强度和磁电阻率的联合测量方法研究了质子辐照对Ba(Fe $_{0.96}$ Co $_{0.04}$)$_2$ As $_2$超导单晶的影响。该研究允许提取的样品的表观钉扎能$U_0$的值之前和之后的照射,以及比较的值$U_0$从磁通流可逆区域与那些从磁通蠕变不可逆区域。照射适度地减少$T_c$,但在两个制度中显著地减少$U_0$:临界电流密度$J_c$被修改,最引人注目的是照射后第二磁化峰的消失。分析的钉扎力的函数形式和温度依赖性的$J_c$为零场,表明质子照射在这种情况下没有改变钉扎制度,但引入了高密度的浅点状缺陷。通过考虑一个模型,考虑到不可逆线上的障碍的影响,数据表明,照射产生了相当大的减少,在平均有效的障碍整体,与观察到的变化一致,在$U_0$和$J_c$。
Doping Dependence of the Second Magnetization Peak, Critical Current Density and Pinning Mechanism in BaFe$_{2-x}$Ni$_x$As$_2$ Pnictide Superconductors
用磁弛豫和等温磁测量方法研究了一系列高质量BaFe $_{2-x}$ Ni $_x$ As $_2$磷属元素化物超导体,研究了Ni掺杂122族超导体的第二磁化峰(SMP)和临界电流行为。磁弛豫速率的温度依赖性表明了钉扎交叉,而它的磁场依赖性暗示了涡旋晶格结构相变。利用Maley方法和集体蠕变理论,对轻微欠掺杂、轻微过掺杂和过掺杂样品的磁弛豫数据估算的激活能($U$)进行了详细分析。我们的研究结果证实,SMP在这些样品中是由于集体(弹性)塑性蠕变交叉已观察到的其他成员的122家庭。此外,我们还研究了掺杂对临界电流密度($J_c$)的依赖性和这些化合物的涡旋钉扎行为。观察到的$J_c$高于考虑技术潜力的阈值限值(10 $^5$ A/cm $^2$),对于略微欠掺杂的Ni含量样品,甚至大于1 MA/cm $^2$,x = 0.092。的钉扎特性进行了分析,由Dew-Hughes和Griessen $et$ $al$,这表明$δl$型钉扎的主导作用的模型。
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。
Intrinsic translational symmetry-breaking charge stripes in underdoped iron pnictides
Tsinghua University(清华大学);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
Why phase diagrams of different underdoped cuprates are remarkably different? Disorder versus bilayer
与广泛接受的观点相反,La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$和YBa $_2$ Cu $_3$ O $\rm_{6+y}$的相图尽管相似,但却明显不同。导电性质和公度/非公度自旋有序性质都有很大的不同。有人认为,在YBCO的作用是微不足道的,而双层结构是至关重要的。另一方面,在LSCO中,内在无序在很大程度上驱动系统的性质。所开发的方法解释了系统的低温磁性。最重要的一点是关于无公度自旋排序的差异,包括无公度螺距的差异。分析表明,超导性与无公度自旋有序密切相关。
采用扩展临界态模型,通过对FeSe_(0.5)Te_(0.5)超导体磁化曲线的分析,研究了其本征钉扎特性.在SQUID磁强计的磁化强度测量中,施加平行和垂直于样品c轴的外部磁场。通过使用Kimishima模型估计,在5、7、9和11 K下,1 T垂直场下的临界电流密度Jc分别约为1.6 x 10^4、8.8 x 10^3、4.1 x 10^3和1.5 x 10^3 A/cm 2,Jc的温度依赖性在9 K以内符合指数规律,在Tc附近符合幂律。
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。
Directional pinning and anisotropy in YBa2Cu3O7-x with BaZrO3 nanorods: intrinsic and nanorods-induced anisotropy
研究了在倾斜磁场作用下,含BaZrO 3纳米棒的YBa 2 Cu 3 O 7-x薄膜在涡旋态下的微波复电阻率.给出了涡旋粘性$η$、钉扎常数k_p和蠕变因子χ_M的上限随角度的变化关系。我们发现,纳米棒的方向效应在η中是不存在的,这是由质量各向异性γ决定的。相比之下,钉扎介导的性质受到纳米棒的强烈影响。重要的是,受纳米棒影响的钉扎和蠕变在我们非常高的工作频率下也是可检测的,这意味着涡旋从其平衡位置的非常短的位移。
Intrinsic pinning by naturally occurring correlated defects in FeSe$_\text{1-x}$Te$_\text{x}$ superconductors
我们研究了在超导状态的FeSe和Fe(Se $_\text{1-x}$ Te $_\text{x}$)通过电输运测量的耗散的角度依赖性,使用晶体共生材料。我们揭示了非超导磁性相Fe $_\text{1-y}$(Se $_\text{1-x}$ Te $_\text{x}$)的夹杂物的关键作用,生长成Fe(Se $_\text{1-x}$ Te $_\text{x}$)纯$β$ -相,在相关缺陷结构的发展。两种原子结构的匹配限定了晶体材料的生长习性以及相关的平面缺陷取向。
Current - voltage characteristics in magnetic field for layered superconductor with intrinsic pinning of Josephson vortices
M.N. Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院乌拉尔分校 M.N. 米凯耶夫金属物理研究所);National Research Nuclear University MEPhI(国立核研究大学莫斯科工程物理学院)
Competition between the modification of intrinsic superconducting properties and the pinning landscape under external pressure in CaKFe$_4$As$_4$ single crystals
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。
利用高分辨角分辨光电发射光谱研究了不同掺杂的(Pb,Bi)$_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$在($π$,0)点附近的电子光谱函数中的双层分裂效应和本征(自能)效应.在过度掺杂的样品,在($π$,0)点的本征效应几乎是不存在的,我们发现在欠掺杂的样品\textit{intrinsic}效应的超导态($π$,0)光谱的反键带。这种本征效应仅在低于临界温度时存在,并且随着掺杂而显著减弱。我们的研究结果提供了强有力的支持模型,其中涉及一个强耦合的电子激发与非弹性中子散射实验中看到的共振模式。
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。