Quasiparticle dynamics and phonon softening in FeSe superconductors
双色瞬态反射率(ΔR/R)测量揭示的FeSe单晶准粒子动力学为铁基超导体提供了前所未有的信息。ΔR/R中快分量的振幅清楚地表明了自旋涨落与超导性之间的竞争关系。与输运测量一起,弛豫时间分析进一步显示了在90 K和230 K的反常变化。前者表现出结构相变以及相关的声子软化。后者暗示了FeSe中先前被忽视的相变或交叉。电子-声子耦合常数λ为0.16,与理论计算值一致。如此小的λ证明了FeSe中超导性的非常规起源。
2012-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal Conductivity of the Iron-Based Superconductor FeSe : Nodeless Gap with Strong Two-Band Character
铁基超导体FeSe的热导率在温度低至50 mK,磁场高达17 T的测量。在零磁场中,T = 0极限中的电子剩余线性项κ_0/T几乎为零。施加磁场H最初不会引起κ_0/T增加。这两个观测结果表明,没有携带热量的零能准粒子,因此在FeSe的超导能隙中没有节点。κ_0/T的全场依赖性具有典型的双带超导体形状,如MgB 2:它在非常低的磁场下呈指数上升,特征场H* <<Hc 2,然后更缓慢地上升到上临界场Hc 2。这表明在FeSe的费米面中的一个口袋上的超导能隙非常小。
2016-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The role of correlations in the high-pressure phase of FeSe
我们提出了一个系统的研究高压FeSe相通过第一原理电子结构计算。基于有关单胞几何形状的可用实验信息,我们计算了能带结构并表征了其压力驱动演化过程中的相关性质。电子结构,包括混合功能的B3LYP或Hubbard参数U的铁d状态导致正确的半导体基态的六方化学计量的FeSe在宽的压力范围内(高达30 GPa)。
2010-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum vortex core and missing pseudogap in the multi-band BCS-BEC-crossover superconductor FeSe
FeSe被认为是Bardeen-Cooper-Schrieffer Bose-Einstein-condensation crossover regime中的超导体,其中超导能隙尺寸和超导转变温度Tc与费米能相当。在这种情况下,涡旋束缚态应该很好地量子化,并且在Tc以上的预制对可以在准粒子激发谱中产生赝能隙。我们进行了光谱成像扫描隧道显微镜来寻找这些功能。我们在涡旋附近发现了类似Friedel的振荡,这表明了量子化能级,而没有检测到赝能隙。这些明显相互矛盾的观察结果可能与FeSe的多波段性质有关。
2019-01-26 cond-mat.str-el 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
Resonance states near a quantum magnetic impurity in single-layer FeSe superconductors with $d$-wave symmetry
在这项工作中,我们研究了单层FeSe超导体中磁性杂质附近的局域态密度。参考文献[{\emph{Phys. Rev. Lett.} \textbf{119},267001(2017)}]中提出的具有自旋-轨道耦合的双轨道模型用于描述FeSe超导体。在强耦合区,LDOS谱函数中出现两个杂质共振峰,其共振能量相反。在强自旋轨道耦合下,该模型中的超导带隙是$d$波对称的,两个共振能量处的LDOS空间分布是四重对称的,表现出典型的$d$波配对特征.当自旋-轨道耦合不足以关闭超导能隙时,我们发现其中一个共振能处的LDOS空间分布表现出$s$波对称性,而配对势保持$d$波对称性.这一结果与以前的实验研究是一致的。
2018-04-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reconstruction of Band Structure Induced by Electronic Nematicity in an FeSe Superconductor
我们对FeSe超导体(Tc ~ 8 K)进行了高分辨角分辨光电子能谱研究,该超导体在Ts ~ 90 K时发生四方相到正交相的结构转变。在低温下,我们发现在布里渊区的M点处的能带分裂高达50 meV,这可能是由电子驱动的电子态的形成引起的。这种能带分裂一直持续到T ~ 110 K,略高于Ts,表明结构转变是由电子向列性触发的。我们还发现,在低温下的能带分裂引起的范霍夫奇点在5毫电子伏的费米能量。这一结果有力地表明,这种不寻常的电子状态是导致FeSe非常规超导性的原因。
2014-12-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical Role of Hydrogen in Unconventional Superconductors: The Case of Hydrogenated FeSe Layers
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所 和 北京凝聚态物理国家研究中心);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学 物理科学学院);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室)
研究通过氢化FeSe揭示氢对强电子相关作用下超导性的影响,发现电子声子耦合增强,预测超导转变温度超过40K,并提出双隙超导态机制。
2026-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synthesis and Physical Properties of FeSe1/2Te1/2 Superconductor
最近报道的FeSe基超导体的最重要的性质之一是它们在施加磁场下的超导性的鲁棒性。FeSe基化合物超导电性的合成和控制是一个相当困难的课题。本文报道了FeSe_(1/2)Te_(1/2)在13 K下的最佳超导电性的合成和物理性质表征。该化合物为四方晶系,晶格参数a = 3.8008(10),c = 6.0187(15)A。磁化强度测量表明,超导体的低临界场(Hc 1)约为180 Oe,应用Ginzburg Landau(GL)理论,在90%的电阻转变时,Hc 2(0)值约为1840 kOe。热容量测量揭示了体超导性由一个驼峰在Tc附近13 K,和预期的减少下观察到的施加磁场。
2012-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic Structure and Superconductivity of FeSe-Related Superconductors
在铁基超导体中,FeSe超导体及其相关体系因其简单的晶体结构和独特的电子物理性质而备受关注。大块FeSe超导体的超导转变温度(Tc)约为8 K;在高压下可以显着提高到37 K。另一方面,它的表亲系统,FeTe,具有独特的反铁磁基态,但非超导。在FeSe超导体中用Te取代Se导致Tc提高到14.5K,并且在Fe(Se,Te)系统中,超导性可以在很大的组成范围内持续。FeSe超导体的嵌入导致AxFe_(2-y)Se_(2)(A=K,Cs和Tl)系统的发现,该系统表现出高于30 K的Tc和超导相的独特电子结构。最新报道的单层FeSe/SrTiO_3薄膜的Tc高于65 K的高温超导性引起了人们的极大兴趣。这一开创性的工作为高温超导体的界面超导探索打开了一扇大门。FeSe/SrTiO 3薄膜独特的电子结构和超导能隙、层间行为以及绝缘体-超导体转变为理解铁基超导体的超导机制提供了重要信息。本文对FeSe超导体及其相关体系的电子结构和超导电性的研究进行了简要的综述,特别是对FeSe薄膜的研究。
2015-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between lattice and spin states degree of freedom in the FeSe superconductor: dynamic spin state instabilities
极化拉曼散射光谱超导,单晶FeSe的证据显着的声子异常与温度降低。B_1g(Fe)声子模的6.5%硬化归因于铁自旋态的局域涨落随铁顺磁矩的逐渐减小而受到抑制。从头算晶格动力学计算支持这一结论。讨论了结构相变温度T_s以上的低频谱权重的增强及其在T_s以下的变化与低(S=0)和高自旋态之间的能隙的打开的关系,该能隙阻止FeSe中的磁有序。非常窄的声子线宽度相比,在FeTe的观察表明,在FeSe中的波动的自旋态歧管的中间自旋态的情况下。
2013-01-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on paper arXiv:17070526v1 "Electronic structure of FeSe monolayer superconductors: shallow bands and correlations" by Sadovskii group
我们对参考文献1中两个不正确的说法作了评论。(A)- 为了表明电子-声子相互作用(EPI)非常小并且与1UC FeSe/SrTiO 3系统中的超导性无关,参考文献1的作者使用了EPI耦合常数,该耦合常数在任何超导性理论中都不存在。因此,他们关于1UC FeSe/SrTiO 3中EPI很小的结论是不正确的。因此,它们的耦合常数也与EPI与前向散射峰(EPI-FSP)的耦合无关,该EPI与前向散射峰(EPI-FSP)的耦合是最近为了解释1UC FeSe/SrTiO 3中的高Tc而提出的。(B)- 在参考文献1中,声称实验分辨的ARPES复制带可以用LDA+DMFT方法解释。我们证明了这种说法也是不正确的,即文献1中的LDA+DMFT方法无法解释复制带。
2017-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of high-temperature superconductivity from low-Tc phase tuned by carrier concentration in FeSe thin flakes
与体相FeSe超导体相比,重电子掺杂FeSe超导体具有较高的Tc,且没有空穴费米面和节状超导能隙结构,这对铁基超导体的配对理论提出了挑战。在重电子掺杂的FeSe基超导体中,导致高Tc的主导因素和确切的工作机制需要澄清。特别是,一个干净的控制载流子浓度仍然是一个挑战,揭示超导性和费米表面拓扑结构的演变与散装FeSe中的载流子浓度。在这里,我们报告的超导电性的演变FeSe薄片与系统地调节载流子浓度的液体门控技术。在Tc小于10 K的FeSe薄片中,只有通过栅压调节电子掺杂才能实现48 K的高温超导。这是第一次在没有外延界面或外部压力的情况下在FeSe中实现这样的高温超导性。这明确地证明了简单的电子掺杂工艺能够在体FeSe中诱导出Tc高达48 K的高温超导性。有趣的是,我们的数据还表明,超导电性是突然从低Tc相到高Tc相与Lifshitz转变在一定的载流子浓度。这些结果有助于我们建立一个统一的图片,以了解所有FeSe衍生的超导体之间的高温超导性,并阐明进一步追求更高的Tc在这些材料。
2015-09-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid density and microwave conductivity of FeSe superconductor: ultra-long-lived quasiparticles and extended s-wave energy gap
FeSe是一种铁基超导体,由于其在加压或在绝缘衬底上生长为单层时发生Tc的大幅增强,因此具有巨大的电流兴趣。在这里,我们报告其超导电动力学的精确测量,在202和658 MHz的频率和温度低至0.1 K。准粒子导电性揭示了在进入超导状态时散射的快速崩溃,这强烈地让人想起非常规超导体,如铜酸盐,有机物和重费米子材料CeCoIn 5。在最低温度下,准粒子平均自由程超过50微米,这是复合超导体的记录。从超流响应,我们证实了多带超导的重要性,并揭示了一个有限的能隙最小的强有力的证据。
2016-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct observation of dispersive lower Hubbard band in iron-based superconductor FeSe
电子相关性长期以来被认为不仅是许多新材料复杂性的原因,而且是形成其有趣性质的必要先决条件。铁基超导体的电子行为与传统的不同,而其原因尚不清楚。本文利用角分辨光电子能谱(ARPES)和动态平均场论(DMFT)对铁基超导体FeSe的电子能谱进行了联合研究。这两种方法一致地揭示了铁的整个3 $d$带的光谱与单电子近似的强烈偏差:不仅观察到光谱权重的分离良好的相干和非相干部分,而且明显存在较低的哈伯德带(LHB)的分散。通过这种方式,我们证明了铁超导体中最令人困惑的中间耦合强度的相关性。
2016-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Co-intercalation of Ammonia molecules between FeSe layers in Ba-doped FeSe superconductor
我们用液氨法合成了Ba掺杂的FeSe超导体,并详细研究了Ba-FeSe相的结构和组成。在超导相,Tc和屏蔽分数几乎不变,即使Ba的名义组成是在0.3至0.7的区域内变化。最佳Tc为38.8K。我们已经确定了超导相的结构与X射线粉末衍射(使用同步辐射),并在这里描述的Ba和NH3分子之间的FeSe层的共同嵌入。
2013-06-05 cond-mat.supr-con
Anomalous Pressure Dependence of the Superconducting Transition Temperature in FeSe1-x Studied by DC Magnetic Measurements
通过对FeSe $_{1.0}$和FeSe $_{0.8}$的直流磁测量,研究了超导转变温度$T_{\rm c}$与压力的关系。对于这两种样品,随着压力$P$的增加,$T_{\rm c}$ $-$ $P$曲线呈现两步增加,在$P$ $\sim$ 1.0 GPa时显示出$\sim$ 11 K的局部最大值,在$P$ $>$ 1.5 GPa时显示出具有极大压力系数的快速增加。对于$P$ $>$ 3 GPa,在FeSe $_{1.0}$(FeSe $_{0.8}$)中,$T_{\rm c}$在$\sim$ 25 K(21 K)处饱和。超导体积分数的快速减少,观察到的$T_{\rm c}$的增加超过1.5 GPa,这表明存在的电子不均匀性。
2009-08-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Normal state magnetotransport properties of $β$-FeSe superconductors
我们提出了$β$ -FeSe的磁输运数据,并从理论上描述它们。使用一个简化的微观模型与两个相关的有效轨道,我们确定了正常状态的电导率和霍尔系数,使用久保形式主义。与模型参数相关的Fe-硫属化物,我们描述了所观察到的效果的结构转变的ab-平面电阻率,以及对磁阻。随温度变化的霍尔系数数据在16特斯拉测量,其理论描述改进后,列入适度的电子相关。我们确认的电子结构上的结构转变的效果,发现变形引起的带分裂的角度分辨光电发射中报道的那些。
2016-02-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Indirect evidence for strong coupling superconductivity in FeSe under pressure from first-principle calculations
铁基超导体中的超导配对机制是巡游的还是局域的是一个仍有争议的问题。为了研究费米面嵌套的影响,我们从第一性原理计算了FeSe在外加压力下的静态磁化率,包括流体静力学和非流体静力学。我们表明,电子能带结构是高度敏感的方式施加压力,面对我们的理论结果与实验得出的结论。考虑到FeSe的临界温度作为压力的函数是相当普遍的,这清楚地证明在FeSe中费米面嵌套的演化不能解释临界温度随压力的演化。因此,我们认为铁硫族化合物中的电子对是强耦合自旋涨落的起源。
2012-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetic inter-layer coupling in FeSe$_{1-x}$S$_{x}$ superconductors revealed by inelastic neutron scattering
本研究通过非弹性中子散射发现FeSe₁₋ₓSₓ超导体存在显著的铁磁层间耦合,打破了其层间耦合可忽略的认知,为理解该体系无磁有序的特性及二维极限下超导的稳定性提供了新依据。
2024-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure effects on strained FeSe0.5Te0.5 thin films
研究了压力对铁硫系超导体FeSe_(0.5)Te_(0.5)预应变薄膜电阻率和超导温度的影响。具有不同的阴离子的Fe层上的高度显示不同的值的环境压力Tc的膜被压缩到1.7 GPa的压力。所有的膜表现出显着增加的Tc与压力。结果不能仅仅解释由压力引起的阴离子高度的降低,但其他参数必须考虑解释所有的电影的数据。
2011-08-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous momentum dependence of the multiband electronic structure of FeSe_1-xTe_x superconductors induced by atomic disorder
当晶体的周期性受到原子无序的干扰时,其电子态变得不均匀,带色散变得模糊。在Fe基超导体的情况下,硫族元素/磷族元素高度的无序导致Fe 3d能级分裂的无序。利用角分辨光电子能谱研究了FeSe_(1-x)Te_x中的硫族元素高度无序,发现高度无序对Fe 3d带色散的影响不是简单的遮蔽效应,而是轨道选择效应.由于硫族元素高度差引起的Fe 3d能级分裂的反向,导致在γ点附近具有Fe 3dx^2-y^2特征的空穴带分裂。
2012-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Identifying the dominant pairing interaction in high-$T_c$ FeSe superconductors through Leggett modes
重电子掺杂和单层FeSe在比体FeSe高得多的温度下超导。已经有一些建议试图解释增强的转变温度的起源,包括接近磁性,磁性和反铁轨道临界点,以及可能的强界面声子耦合的情况下,单层FeSe。在本文中,我们研究了在一个有效的两带模型的各种机制的效果。在我们的模型中,与这些不稳定性相关的波动有助于有效多带相互作用的不同部分。我们建议使用集体之间的相位波动带-Leggett模式-作为一种工具,以确定在这些系统中占主导地位的有效配对相互作用。Leggett模式可以通过光学探针如电子拉曼散射来分辨。我们指出,在这些系统中的Leggett模式,如果存在的话,将体现在拉曼$B_{1g}$通道。
2018-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for an Additional Symmetry Breaking from Direct Observation of Band Splitting in the Nematic State of FeSe Superconductor
铁基超导体FeSe由于其简单的晶体结构、独特的电子结构以及自身及其衍生物所表现出的丰富的物理性质而引起了人们的广泛关注。确定其本征电子结构对于理解其物理性质和超导电性机制至关重要。理论和实验研究表明,FeSe在基态下是由一个围绕布里渊区中心的类空穴费米面组成。在这里,我们报告的两个孔状费米表面片周围的布里渊区中心,以及分裂的相关带,在FeSe的双稳态,通过采取高分辨率的基于激光的角度分辨光电发射测量直接观察。这些结果表明,除了三阶和自旋-轨道耦合,有一个额外的顺序,在FeSe打破反转或时间反演对称性。新的费米表面拓扑结构要求重新审视现有的理论和实验的理解FeSe和刺激进一步的努力,以确定隐藏的顺序在其pH 3状态的起源。
2019-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematicity and magnetism in FeSe and other families of Fe-based superconductors
向列性和磁性是铁基超导体的两个重要特征,它们之间的相互作用是铁基超导体中最重要的未解决的问题之一。在FeSe中,在低于结构转变温度$T_{str}=90$ K时不存在磁序,与之形成鲜明对比的是,在其他族中,磁性在略低于$T_{str}$时出现。为了理解这种惊人的材料依赖性,我们研究了自旋涨落介导的轨道顺序($n_{xz}\neq n_{yz}$),通过关注强耦合效应驱动的轨道-自旋相互作用,称为顶点校正。这种轨道-自旋相互作用在FeSe中非常强,这是因为在费米能级处洪德相互作用和库仑相互作用($\bar{J}/\bar{U}$)之间的比率小并且$d_{xz},d_{yz}$轨道重量大。因此,在FeSe模型中,不管自旋涨落是否非常弱,都建立了轨道序,因此在$T_{str}$以下不存在磁性。与此相反,在LaFeAsO模型中,无论是实验还是理论,磁序都出现在$T_{str}$之下。因此,由于顶点校正的轨道自旋相互作用是理解铁基超导体中具有向列性和磁性的丰富相图的关键成分。
2016-05-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Discrete superconducting phases in FeSe-derived superconductors
非常规超导体的一般特征是在相图中存在超导圆顶,作为载流子浓度的函数。对于最简单的铁基超导体FeSe(转变温度Tc ~ 8 K),通过多种途径掺杂电子可以大大提高其Tc,在单层FeSe/SiTiO 3中,其Tc甚至可以达到65 K。然而,一个明确的相图与载流子浓度的FeSe衍生的超导体仍然缺乏。在这里,我们报告的观察一系列离散的超导相FeSe薄片通过连续调整载流子浓度,通过嵌入锂和钠离子与固体离子门控技术。这种离散的超导相对于用20%S取代Se是稳健的,但对于用2%Cu取代Fe是脆弱的,突出了铁位点完整的重要性。给出了FeSe衍生物的完整超导相图,它不同于其它非常规超导体。
2018-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron correlation in FeSe superconductor studied by bulk-sensitive photoemission spectroscopy
我们用具有高体灵敏度的软X射线和硬X射线光电子能谱研究了最近发现的FeSe超导体的电子结构。大的Fe 3d谱权重位于费米能级(EF)附近,这被证明是一个相干的准粒子峰。与局域密度近似下的能带结构计算结果相比,发现Fe 3d能带变窄,能带能量向EF方向移动,表明电子关联效应在FeSe中的重要性.自能量修正提供了比Fe-As超导体更大的质量增强值(Z^-1=3.6),使我们能够从光谱中分离出非相干部分。这些特征与最近的动力学平均场计算的结果相当一致,其中非相干部分归因于较低的Hubbard带。
2010-09-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic tricritical point and nematicity in FeSe under pressure
利用μ子自旋转动方法研究了FeSe晶体样品的外压感生磁。当压力超过临界值$p_{\rm c}\simeq2.4-2.5$ GPa时,磁转变从二阶转变为一阶。磁有序温度($T_{\rm N}$)和Fe位磁矩值($m_{\rm Fe}$)随压力的增加而不断增加,在$p\simeq2.6$ GPa下分别达到$T_{\rm N}\simeq50$ ~K和$m_{\rm Fe}\simeq0.25$ $μ_{\rm B}$。在$p\simeq p_{\rm c}$没有检测到$T_{\rm N}(p)$和$m_{\rm Fe}(p)$的明显特征,因此表明FeSe中的条带型磁序在临界压力$p_{\rm c}$之上和之下保持不变。FeSe的$(p,T)$相图的唯象模型表明,这些观察结果与FeSe在低压和高压下的相变由不同机制驱动的情况是一致的。
2018-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bulk and surface Dirac states accompanied by two superconducting domes in FeSe-based superconductors
本研究通过电磁输运测量在FeSe基超导体中建立了完整相图,发现两个超导穹伴随不同的体态与表面Dirac态及正常态电阻率行为,为存在两种不同配对机制提供了有力证据。
2024-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fragile pressure-induced magnetism in FeSe superconductors with a thickness reduction
高压下大块FeSe中高转变温度($T_c$)超导性的出现与向列性和磁性的调谐有关。然而,整理出的相对贡献,从磁场和磁波动的增强$T_c$仍然具有挑战性。在这里,我们设计并进行了一系列的高压实验FeSe薄片。我们发现,随着厚度的减小,温度-压力相图上的磁有序相边界保持稳定,而磁有序明显减弱。观察到$T_c$的局部最大值在所有样品中的外推的λ相区域之外,离λ端点不远。然而,最大$T_c$值随着磁性的减弱而减小。在最薄的样品中没有观察到高- $T_c$相。我们的研究结果强烈表明,单独的磁场波动只能有一个有限的影响,而磁场波动是关键的$T_c$在FeSe的增强。
2021-10-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
What makes the Tc of monolayer FeSe on SrTiO3 so high: a sign-problem-free quantum Monte Carlo study
在SrTiO_3(STO)衬底上生长的FeSe单层薄膜的超导能隙打开温度(Tc)比体相FeSe高出近一个数量级,是所有已知的铁基超导体中最高的。角分辨光电子能谱(ARPES)观察到的“复制带”,这表明FeSe电子和STO声子之间的相互作用的重要性。这些事实使铁基超导体,特别是铁硫族化物超导体中Tc增强机制的探索重新焕发活力。在这里,我们进行了第一个数字精确的符号问题的量子蒙特卡罗模拟的铁基超导体。我们(i)研究了重电子掺杂FeSe薄膜的电子配对机制,(ii)研究了FeSe和STO之间的电子-声子相互作用以及电子涨落对Tc的影响。有了这些结果,我们回到这个问题“是什么使单层FeSe的钛酸锶的Tc这么高?“在结论和讨论中。
2016-06-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
NMR evidence for static local nematicity and its cooperative interplay with low-energy magnetic fluctuations in FeSe under pressure
我们提出了$^{77}$ Se-NMR测量单晶FeSe的压力高达2 GPa。通过观察孪晶畴引起的核磁共振谱的分裂和展宽,我们发现在高于体相有序化温度$T_{\rm s}$的温度下,存在着静态的、局部的有序化。静态的,本地的无序和低能量的条纹型反铁磁自旋涨落,所揭示的NMR自旋晶格弛豫率测量,都是不敏感的压力应用。这些NMR结果为FeSe的磁性和局域向列性之间的微观合作提供了明确的证据。
2017-11-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the origin of the shallow and "replica" bands in FeSe monolayer superconductors
本文比较了用LDA和LDA+DMFT方法计算的SrTiO $_3$衬底(FeSe/STO)和$_x$ Fe $_{2-y}$ Se $_{2}$超导体上FeSe单层膜的电子结构与ARPES实验结果。结果表明,Fe-3d态的关联效应在原理上足以解释M(X)点处类浅电子带的形成。然而,在FeSe/STO中,这些效应显然不足以同时消除$Γ$点周围的空穴状费米表面,这在ARPES实验中没有观察到。ARPES探测和计算的准粒子带的详细比较表明理论和实验之间的合理协议。对能带的起源和轨道组成的分析表明,对于FeSe/STO系统,实验观察到的M点的“复制”准粒子带(通常归因于SrTiO $_3$衬底中光学声子的前向散射相互作用)可以被合理地理解为LDA计算的Fe-3d $_{xy}$带,通过电子关联重整化。基质的唯一表现形式是在M点附近提高Fe-3d $_{xz}$和Fe-3d $_{yz}$带之间的简并度。对于K $_x$ Fe $_{2-y}$ Se $_{2}$的情况,在ARPES中观察到的大多数谱带也可以理解为相关重整化Fe-3d LDA计算的谱带,与LDA+DMFT计算的总体半定量一致。
2017-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust short-range-ordered nematicity in FeSe evidenced by high-pressure NMR
我们报告了高压$^{77}$ Se NMR研究FeSe单晶,揭示了一个突出的不均匀的NMR谱线宽度加宽冷却后,与磁场施加沿tetraxide [110]方向。这些数据表明存在短程有序的,不均匀的电子向列性,它具有令人惊讶的长时间尺度超过毫秒。短程有序的生存温度高达$8$倍的结构转变温度,并保持对压力的鲁棒性,相反,强的压力依赖性的轨道排序,结构转变,和基态磁性。FeSe的($P$,$T$)空间中的静态向列性的这种扩展区域表明了一个非常大的波动区域,并为理解铁基超导体中的电子向列性提供了新的见解和约束。
2017-09-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crystal structure of the new FeSe1-x superconductor
新发现的超导体FeSe 1-x(x=0.08,Tconset=13.5 K,常压下升至27 K,1.48 GPa)在常压下出现了从四方晶系到正交晶系的结构相变,超导态的晶体结构与REFeAsO 1-xFx(RE =稀土)超导体的晶体结构有显著的相似性
2008-07-29 cond-mat.supr-con
Interplay between magnetism and superconductivity and appearance of a second superconducting transition in alpha-FeSe at high pressure
我们通过在高压下熔化铁和硒的粉末混合物来合成四α-FeSe。随后在常压下退火,六方相β- FeSe被去除,在Tc ~ 7 K处形成了一个相当尖锐的超导态转变,并在Tm = 120 K附近出现了磁转变。电阻率和交流磁化率测量退火样品在静水压力高达4.5 GPa。在交流磁化率中可见的磁性转变在压力下向下移动,并且在磁化率异常附近发展出自旋密度波(SDW)反铁磁转变的典型电阻异常。由磁化率的抗磁响应的外观确定的Tc,在压力下以dTc/dP = 3.5 K/GPa的速率线性增加。在1.5 GPa以下,电阻超导转变是急剧的,转变宽度不随压力变化,由drho/dT峰值确定的Tc以约3.5 K/GPa的速率增加。在更高的压力下,电阻转变的巨大加宽发展。这种效应不能用样品中可能的压力梯度来解释,并且是α-FeSe固有的。依赖性drho(T)/dT示出了高于3GPa的第二峰值的特征,其指示在高压下在α-FeSe中出现另一超导状态。我们认为,这第二个超导相共存SDW反铁磁性的部分体积分数,并起源于配对的载流子从费米表面的其他片。
2009-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collapse of critical nematic fluctuations in FeSe under pressure
我们报告的演变的电子自旋极化率在FeSe通过拉曼散射作为流体静压力的函数,高达5.8 GPa的超导转变温度$T_{c}$达到最大值。在低压下观察到的临界涨落在1.6 GPa以上消失,表明它们在较高压力下$T_{c}$的四倍增强中起着边缘作用。的崩溃的波动似乎是链接到一个抑制的低能量的电子激发,表现为光学声子异常在2 GPa左右,在协议与晶格动力学和电子结构的计算,使用局部密度近似结合动力学平均场论。我们的研究结果揭示了两种不同的制度的向列性在压力下的FeSe的相图:d波Pomeranchuk不稳定性的费米面在低压和磁驱动的正交畸变在较高的压力。
2018-05-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay of nematic and magnetic orders in FeSe under pressure
我们提供了一个解释最近观察到的压力诱导的铁硫族化物FeSe的磁状态的基础上\textit{ab initio}估计的压力演变的最重要的库仑相互作用参数。我们发现,压力的增加导致的最近邻库仑排斥,这反过来又导致了减少的磁有序和磁条秩序的产生的整体下降。我们处理的带重整化的伴随效应和诱导的相互作用的磁序和磁序在自洽的方式和确定的温度-压力相图的通用拓扑结构,并找到定性的协议与实验确定的相图。
2016-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetotransport study of the pressure-induced antiferromagnetic phase in FeSe
在高达$B$ = 14.5 T的磁场中,在高达$P$ = 28.3 kbar的压力下,在FeSe上测量电阻率$ρ$和霍尔电阻率$ρ_H$。的$ρ(B)$和$ρ_H(B)$曲线进行了分析与多载波模型估计的载流子密度和迁移率作为$P$和温度($ T\leqslant$ 110 K)的函数。结果表明,压力诱导的反铁磁转变伴随着载流子密度和散射的突然减少。这表明电子结构被反铁磁有序显著重构。
2016-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal gaps in the nematic superconductor FeSe from heat capacity
FeSe的超导电性最近引起了人们极大的关注,因为它是从一种难以捉摸的电子超导电态中产生的。在这里,我们研究了电子正常状态和超导能隙结构使用高品质的单晶体的热容测量。从0.4 K到Tc = 9.1 K的比热曲线与最近用Bogoliubov准粒子干涉法测定的能隙一致。Sprau等人,Science 357,75(2017)],然而,只有当节点被引入到电子或空穴费米表面片上时。我们的分析与量子振荡测量一致,只依赖于两个带的存在,因此理论上预测的第二个电子口袋的命运仍然是神秘的。
2018-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Neutron scattering Measurements of the phonon density of states of FeSe$_{1-x}$ superconductors
对FeSe $_{1-x}$超导体的多晶样品进行了中子非弹性散射实验。本文报道了Tc为$\approx$ 8 K的FeSe $_{1-x}$的声子态密度.声子截止频率约为40 meV。在整个超导转变过程中没有观察到明显的变化。测量结果支持已发表的第一性原理计算[A.苏贝迪等人,B \textbf{78},134514(2008)]。
2009-02-17 cond-mat.supr-con
Bulk superconductivity and role of fluctuations in the iron-based superconductor FeSe at high pressures
铁基超导体FeSe提供了一种独特的可能性,可以通过压力(p)调谐来研究超导性与纯磁序以及磁序的相互作用。通过在p ~ 2.36GPa范围内的比热测量,我们用热力学探针研究了FeSe中的多相结构。我们的结论是,超导体是散装在整个p范围内,并与磁性竞争。我们的分析表明,超导和磁波动存在于一个很宽的温度范围以上的各自的散装转变温度,只要磁性存在。这些观察结果突出了FeSe和欠掺杂铜酸盐超导体之间的相似性,其中波动起着至关重要的作用。
2019-11-19 cond-mat.supr-con
Multi-gap nodeless superconductivity in iron selenide FeSe$_x$: evident from quasiparticle heat transport
测量了硒化铁超导体FeSe $_x$($T_c$ = 8.8 K)的面内热导率$κ$($κ$),其热导率低至120 mK,高至14.5 T($\simeq 3/4 H_{c2}$)。在零场中,在$ T \to 0$处的剩余线性项$κ_0/T$仅约为16 $μ$ W K $^{-2}$ cm $^{-1}$,小于其正常状态值的4%。如此小的$κ_0/T$不支持超导能隙中节点的存在。更重要的是,FeSe $_x$中$κ_0/T$的场依赖性与典型的多能隙s波超导体NbSe $_2$中的场依赖性非常相似。我们认为我们的数据作为强有力的证据,多能隙无结超导FeSe $_x$。这种超导能隙结构可能是所有铁基超导体的共性。
2009-06-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Fermi liquid transport in the vicinity of nematic quantum critical point of FeSe$_{1-x}$S$_x$ superconductor
非费米液体是一种奇怪的金属,由于强烈的量子涨落,其物理性质与常规金属的物理性质有质的差异。在本文中,我们报告的FeSe $_{1-x}$ S $_x$超导体,它有一个量子临界点的一个七阶不伴随反铁磁性的输运测量。我们发现,除了一个线性的温度电阻率$ρ_{xx}\propto T$,这是接近普朗克极限,霍尔角变化$\cot θ_{\rm H} \propto T^2$和低场磁电阻以及缩放为$Δρ_{xx}/ρ_{xx}\propto \tan^2 θ_{\rm H}$在附近的量子临界点。这组异常的电荷输运性质显示出惊人的相似之处,在铜氧化物,铁磷属元素化物和重费米子超导体的报道,表明与${\bf q} \approx 0$的临界波动的一个π阶也可以导致费米液体描述的故障。
2020-08-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonon-enhanced superconductivity at the FeSe/SrTiO3 interface
室温超导体的梦想激发了人们寻找提高超导转变温度(Tc)的途径的强烈研究努力。因此,在SrTiO 3衬底上的单层FeSe在所有界面超导体和铁基超导体中具有非常高的Tc,特别令人感兴趣,但其高Tc的机制仍然是神秘的。在这里,我们通过同位素效应表明,在FeSe中的电子与衬底中的氧声子耦合,并且超导电性与耦合强度呈线性增强,在重电子掺杂的FeSe的本征超导电性之上。我们的观测结果解决了FeSe/SrTiO 3的谜团,并在实验上建立了相关高温超导体中电子-声子前向散射的关键作用和独特行为。层间电子-声子相互作用和关联之间的有效合作为开发更多的高Tc界面超导体提供了一条前进的道路,并可能有助于理解具有层状结构的块体高温超导体的高Tc。
2017-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thickness dependence of superconductivity and superconductor-insulator transition in ultrathin FeSe films on SrTiO3(001) substrate
SrTiO 3(001)(STO)衬底上单胞FeSe薄膜的界面增强高温超导性是近年来凝聚态物理和材料科学研究的热点。本文利用非原位输运测量方法研究了STO衬底上不同厚度的FeSe超薄膜的超导电性。我们发现,开始超导转变温度(Tc)随FeSe薄膜厚度的增加而降低,这是在传统的超导薄膜中通常观察到的行为相反。通过对5 μ C FeSe薄膜的系统后退火,我们观察到了绝缘体到超导体的转变,根据相应的霍尔测量,在低温下伴随着占主导地位的载流子从空穴到电子的符号变化。
2015-07-30 cond-mat.supr-con
Quantum oscillations and upper critical magnetic field of the iron-based superconductor FeSe
用隧道二极管振荡器测量了铁基超导体FeSe($T\_c$ = 8.6 K)的Shubnikov-de Haas(SdH)振荡和上临界磁场($H\_{c2}$).几个傅立叶分量进入SdH振荡频谱的频率肯定小于预测的能带结构计算表明带重整化和重建的费米面在低温下,与以前的ARPES数据。Werthamer-Helfand-Hohenberg模型解释了平行(\textbf{H} $\|$ $ab$)和垂直(\textbf{H} $\|$ $c$)施加磁场时$H\_{c2}$的温度依赖性,表明尽管费米表面具有多带性质,但磁场中的超导性质主要由一个带控制。尽管对于\textbf{H} $\|$ $c$,泡利对断裂是可忽略的,但对于具有Maki参数$α$ = 2.1的\textbf{H} $\|$ $ab$,证明了泡利顺磁贡献,对应于泡利场$H\_{P}$ = 36.5 T
2015-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure induced magnetic order in FeSe
用μ子自旋旋转($μ$ SR)技术研究了FeSe单晶中压力诱导的磁有序.通过跟踪$μ$ SR信号的振荡部分随初始μ子自旋极化与所研究晶体的101轴之间的角度的演化,发现FeSe中的压力感生磁序对应于共线(单条纹)反铁磁序,如在各种FeAs基超导体的母体化合物中观察到的,或在FeTe系统中获得的双共线序,但Fe自旋旋转45 $^{\rm o}$。在$p\simeq 1.9$ ~GPa下,每个Fe原子的磁矩值为$\simeq 0.13-0.14$ ~ $μ_{\rm B}$。
2016-10-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppression of electronic correlations by chemical pressure from FeSe to FeS
铁基硫族化合物是一种复杂的超导体系,其中轨道相关的电子关联起着重要的作用。在这里,使用高分辨率角分辨光电子能谱,我们调查的效果,这些电子关联外的超导FeSe 1-xSx(x = 0; 0:18; 1)的四相超导体的超导相。随着硫取代的增加,费米速度显着增加,带重正化被抑制对FeS的1.5-2倍。此外,化学压力导致的准二维费米面的尺寸增加,与FeSe相比,然而,它仍然小于预测的一个从第一原理计算FeS。结果表明,等电子取代是调节FeSe_(1-x)S_x中电子关联的有效途径,而对于具有较低超导转变温度的FeS,等电子取代作用被削弱.这间接表明,电子关联可以帮助促进FeSe中的高Tc超导性。
2017-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-induced antiferromagnetic transition and phase diagram in FeSe
我们报告的电阻和交流磁化率的FeSe单晶体在高压下高达27.2千巴的测量。结构相变很快被压力抑制,并且在$\sim$ 18千巴以上没有看到相关的异常。超导转变温度随压力的变化呈非单调变化,在$\sim12$ kbar处有一个最小值.我们在21.2 K和11.6 kbar处发现了另一个异常。这种异常很可能对应于在$μ$ SR测量中发现的反铁磁相变[M. Bendele \textit{et al.},物理学修订快报。\textbf{104},087003(2010)]。反铁磁和超导转变温度都随着压力的增加而增加,直到$\sim25$ kbar,然后趋于平稳。在反铁磁性共存的压力范围内,超导转变的宽度反常地变宽。
2015-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Preformed Cooper pairs in layered FeSe-based superconductors
超导性产生于两种不同的量子现象:电子配对和长程相位相干。在传统的超导体中,这两种量子现象通常同时发生,而电子配对发生在比低掺杂的高Tc铜酸盐超导体中的长程相位相干更高的温度下。最近,在SrTiO 3衬底上的单层FeSe薄膜中,电子配对是否也优先于长程相位相干性仍存在争议。本文通过对Knight位移和核自旋-晶格弛豫速率的测量,明确地揭示了两层FeSe基准二维超导体在低于Tp ~ 60 K时的赝能隙行为。在赝能隙区,还观察到微弱的抗磁信号和显著的能斯特效应,这表明所观察到的赝能隙行为与超导涨落有关。这些工作证实了强相位涨落是二维铁基超导体的一个重要特征,正如在高温铜氧化物超导体中广泛观察到的那样。
2019-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Common Electronic Origin of Superconductivity in (Li,Fe)OHFeSe Bulk Superconductor and Single-Layer FeSe/SrTiO3 Films
铁基超导体的高温超导机制一直是凝聚态物理中的一个悬而未决的问题。电子结构,特别是费米表面拓扑结构,被认为在决定超导电性方面发挥着至关重要的作用。最近的启示不同的电子结构和可能的高温超导性与转变温度Tc高于65 K的单层FeSe薄膜生长在SrTiO 3衬底上提供了关键信息的费米表面拓扑结构和界面的作用,诱导或增强超导性。利用高分辨角分辨光电子能谱测量了一种新型FeSe基超导体(Li 0.84 Fe 0.16)OHFe 0.98 Se的电子结构和超导能隙,其Tc为41 K。研究发现,该超导体在费米面拓扑、能带结构和无节点的各向同性超导能隙等方面与FeSe/SrTiO 3超导单层膜具有非常相似的电子行为.这些观察结果为理解FeSe/SrTiO 3单层薄膜的高温超导性以及铁基超导体的超导机制提供了重要的见解。
2015-05-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Distinct pressure evolution of coupled nematic and magnetic order in FeSe
尽管FeSe是铁基超导体家族中结构最简单的化合物,但它显示出惊人的丰富的物理现象相互作用,包括向列性和压力诱导磁性。在这里,我们提出了一个微观研究这两种现象的高能X射线衍射和时域穆斯堡尔谱FeSe单晶在很宽的温度和压力范围内。的拓扑结构的压力-温度相图是一个令人惊讶的接近平行的众所周知的掺杂温度相图的BaFe 2As 2产生通过部分Fe/Co和Ba/Na取代。在以压力p作为控制参数的FeSe中,磁结构基态可以从“纯”顺磁性(具有正交晶格畸变的顺磁性)通过强耦合的磁有序和正交态调谐到没有正交晶格畸变的磁有序态。磁超精细场在很宽的压力范围内单调增加。然而,正交畸变最初减少压力下增加,但稳定的合作耦合的压力诱导的磁秩序。在接近超导临界温度Tc的最大值(p = 6.8GPa)时,正交畸变突然消失,FeSe保持四方晶系,直至测得的最低温度。结构和磁序参量的分析表明,结构和磁有序现象的起源是独立的,它们之间的协同耦合导致了与铁磷属元素的正则相图的相似性。
2018-03-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Substitution Effects on FeSe Superconductor
我们研究了FeSe系统中的原子替代效应,该系统具有铁基超导体中最简单的晶体结构。观察到的超导转变温度Tc的增强与S或Te的替代硒; Tc增加与S取代高达20%,也增加与Te取代高达75%。与此相反,Co或Ni取代的Fe网站显着抑制超导电性。在这项工作中,我们提出了一个详细的描述的替代技术,用于确定Tc的FeSe系统。
2009-06-15 cond-mat.supr-con