Origin of superconductivity in nominally "undoped" T'-La$_{2-x}$Y$_{x}$CuO$_{4}$ films
本文系统地研究了T '相$_{2-x}$ Y $_{x}$ CuO $_{4}$(LYCO)薄膜($0.05\leq x \leq 0.30$)的输运性质。在这个名义上“未掺杂”的系统中,在一定的Y掺杂范围($0.10\leq x \leq 0.20$)内获得了超导性。T ′-LYCO薄膜的电阻率、正常态下的霍尔系数和超导态下的电阻临界场($H^ρ_{c2}$)的测量显示出与已知的Ce掺杂n型铜酸盐超导体相似的行为,表明了本征电子掺杂性质。氧的缺乏会导致载流子的产生。非超导Y掺杂的Pr或Nd基T '相铜酸盐薄膜也进行了研究比较,表明在名义上的“未掺杂的”铜酸盐的超导电性的起源中的A-位阳离子的半径的关键作用。基于微观还原过程中的合理假设,我们对这些实验观测结果提出了自洽的解释。
2007-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reduction dependence of superconductivity in undoped T' cuprates
我们最近用金属有机物分解外延薄膜在未掺杂的T ′-RE_2CuO_4(RE:Pr,Nd,Sm,Eu,和Gd)中实现了超导电性。实现超导性的关键配方是低PO 2焙烧和随后的真空还原,以最大限度地减少杂质氧原子的量,这对高Tc超导性非常有害。本文报道了T ′-RE_2CuO_4超导性的还原依赖性研究。对于薄膜,剩余的Oap原子的量是难以评估的,但我们建议,一个很好的措施,这可能是c轴晶格常数,它告诉我们是否减少是不足或过度。
2008-11-07 cond-mat.supr-con
Superconductivity in undoped T'-RE2CuO4 with Tc over 30 K
本文报道了T '-RE_2CuO_4(RE = Pr,Nd,Sm,Eu,Gd)的超导电性,这种材料长期以来被认为是莫特绝缘体。我们的发现是通过使用金属有机分解(MOD)实现的,这是一种廉价且易于实现的薄膜工艺。制备超导薄膜的关键是低氧分压焙烧和低温还原。未掺杂的T '-RE_2CuO_4的最高Tc超过30 K,显著高于“电子掺杂”的类似物。值得注意的是,Gd_2CuO_4,即使是其衍生物迄今为止还没有表现出超导性,也具有高达20 K的T_(conset)超导性。我们的发现的含义进行了简要讨论。
2008-01-29 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Undoped BaFe2As2 by Tetrahedral Geometry Design
铁基超导体表现出电荷,轨道和磁有序1 -4之间的各种相互作用。原子几何形状的变化会影响Fe原子5,6和费米表面拓扑结构之间的电子跳跃,通过轨道重叠和占位的变化影响磁挫折和配对机制7 -11。在这里,我们实验证明了一个系统的方法来实现超导没有化学掺杂的BaFe 2As 2,采用几何设计内的外延异质结构。我们通过超晶格工程控制BaFe_2As_2的四方性和正交性,实验发现当As-Fe-As键角接近正四面体时诱导超导电性。这种超晶格设计的方法可能会导致铁基超导体的低维超导性的见解。
2020-01-03 cond-mat.supr-con
Bulk superconductivity in undoped T'-La$_{1.9}$Y$_{0.1}$CuO$_4$ probed by muon spin rotation
迈斯纳效应已经通过深度分辨μ子自旋旋转测量在T '结构的铜氧化物的高质量薄膜中直接证明,T'-La $_{1.9}$ Y $_{0.1}$ CuO $_4$,以确认在其{ \sl未掺杂}状态下的体超导性($T_c\simeq21$ K)。在厚度为275(15)nm的膜中,在$\sim$ 100 nm的深度范围内观察到外部磁场的逐渐排出,由此推断穿透深度为466(22)nm。基于这一结果,我们认为,真正的基态的“母”化合物的$n$型铜酸盐是不是莫特绝缘体,但强烈相关的金属与巨大的灵敏度顶端氧杂质。
2014-05-19 cond-mat.supr-con
Local atomic configuration control of superconductivity in the undoped pnictide parent compound BaFe2As2
涌现超导电性与铁基超导体母体化合物中局域原子组态的对称性密切相关。虽然化学掺杂或流体静压力可以改变局部几何形状,但是这些常规方法不能提供可预测地调整详细原子排列的明确途径,这是由于母体化合物在存在四方到正交相变的情况下复杂的结构变形。在这里,我们展示了一个系统的方法来控制两个独立的结构因素正交性(面内各向异性)和四方性(面外/面内平衡)的晶格参数的局部结构配置在BaFe 2As 2外延薄膜。我们调整超导性没有化学掺杂分别利用两个结构因素,控制局部四面体协调设计的薄膜异质结构与衬底夹紧和双轴应变。我们进一步表明,这允许定量控制的结构相变,相关的磁性,和超导电性的母体材料BaFe 2 As 2。这种方法将促进可调薄膜超导体在减少尺寸的发展。
2021-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-$T_\mathrm{c}$ superconductivity in undoped ThFeAsN
与广泛研究的ReFeAsO系列不同,新发现的铁基超导体ThFeAsN在没有化学掺杂或外部压力的情况下表现出非常高的临界温度,为30 K。在这里,我们详细调查其磁性和超导性质,通过μ子自旋旋转/弛豫($μ$ SR)和核磁共振(NMR)技术,并表明,ThFeAsN表现出强烈的磁波动,抑制低于35 K,但没有磁秩序。这与ReFeAsO系列形成强烈对比,其中化学计量的母体材料仅在掺杂时才出现反铁磁和超导性。ThFeAsN的情况下,费米表面修改由于结构扭曲和相关效应是一样重要的掺杂诱导超导性。反铁磁性和超导性之间的直接竞争,在ThFeAsN中(如在LiFeAs中)发生在已经零掺杂的情况下,可能表明该化合物中的$s$波超导能隙与标准$s^{\pm}$方案存在显著偏差。
2017-07-20 cond-mat.supr-con
Effect of the chemical pressure on superconductivity and SDW in undoped and 15%F doped La1-yYyFeAsO compounds
我们提出了一个关于钇的部分取代在未掺杂的LaFeAsO和超导LaFeAsO0.85F0.15化合物的镧位的研究。我们制备的样品与标称钇含量高达70%的同时产生的a-和c-晶格参数分别收缩1.8%和1.7%。由具有这种较小离子尺寸的部分取代提供的化学压力导致未掺杂化合物中的自旋密度波温度降低,以及掺杂化合物中的超导转变温度增加。掺氟量为15%的样品在钇取代量为50%时达到最大临界温度40.2 K。与文献数据的比较表明,化学压力不是唯一的机制,大幅调谐TSDW和Tc在1111化合物。我们的数据表明,在La位的部分取代或掺杂引起的结构紊乱也可能发挥重要作用。
2009-04-24 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Undoped Single Crystals of BaFe2As2: Field and Current Dependence
在未掺杂的MFe 2As 2的先前工作中,在M=Ba(Tc ~ 20 K,电阻率下降高达25%)和M=Ca(Tc ~ 10 K,电阻率下降高达45%)的一些样品中已经观察到指示超导性的痕迹的电阻率的部分下降。在M=Sr,Tc = 22 K时,观察到电阻率完全下降到0,并伴随着有限部分的迈斯纳通量排出。使用未掺杂的BaFe_2As_2单晶样品,我们发现在Tc(onset)= 22.5 K时,在大多数样品中电阻率完全下降到0。然而,与SrFe 2 As 2的结果相反,没有可测量的迈斯纳效应,也没有退火抑制电阻超导转变。在我们的BaFe 2As 2样品中超导电阻转变的电流灵敏度是相当强的,随着电流密度的增加15到~ 1.5A/cm 2的因子,不改变Tc(起始),但显著地加宽了转变,并导致电阻率在T接近0时保持有限。为了研究这种异常低的临界电流是否指示缺乏在临界磁场Hc 2中看到的表观各向异性的导电,测量了例如,在一个实施例中,在两个晶向上测量了Co掺杂的块状超导体BaFe 2As 2,Hc 2。这些BaFe 2As 2样品在ab-平面和沿c-轴显示出与BaFe 2-xCoxAs 2中所见相当的Hc 2(T)值,BaFe 2-xCoxAs 2具有相似的Tc。由于缺乏Tc抑制退火后反对应变诱导超导提出的其他未掺杂的MFe 2As 2材料,另一个可能的原因在BaFe 2As 2的超导性进行了讨…
2009-07-25 cond-mat.supr-con
Indications of Unconventional Superconductivity in Doped and Undoped Triangular Antiferromagnets
讨论了掺杂和未掺杂三角形反铁磁体超导电性的可能性。利用Bethe-Salpeter(B-S)方程,证明了三角晶格哈伯德模型上RPA顺磁子的交换在半充满和接近半充满时产生强的配对关联.该系统的主导状态对应于d波单重态(偶频)和s波三重态(奇频)配对。应用于空穴掺杂的t-J模型的分析技术产生类似的结果。当t_1/t_2 <= 0.8时,插在正方形(t_1=0)和三角形(t_1=t_2)晶格之间的t_1-t_2哈伯德模型倾向于只产生d波单重配对。有机化合物$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ X的实验结果进行了讨论。
1998-10-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Novel Electronic State and Superconductivity in the Electron-Doped High-Tc T'-Superconductors
在这篇综述文章中,我们展示了我们最近的结果有关的电子掺杂的高Tc铜氧化物与所谓的T'结构的未掺杂(无Ce)的超导电性。在引言部分,我们简要介绍了电子掺杂T ′-铜氧化物的特性,包括还原退火、常规相图和非掺杂超导电性。然后,我们的运输和磁性的结果和结果有关的超导配对对称性的未掺杂和欠掺杂的T '-铜酸盐。合作光谱和核磁共振结果也简要显示。已经发现,通过还原退火,在生长的样品中伴随着反铁磁赝能隙的载流子的强局域化状态在还原的超导样品中改变为具有短程磁序的金属和超导状态。在还原超导样品中由于极少量的过量氧而形成短程磁有序表明,母体化合物中表现出非掺杂超导性的T '-铜氧化物与空穴掺杂的高Tc铜氧化物一样,被认为是强关联电子系统。我们展示了我们提出的电子结构模型来理解未掺杂的超导电性。最后,对今后T ′-铜酸盐的研究方向进行了展望。
2017-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing Symmetry Studied from Impurity Effects in the Undoped Superconductor T'-La$_{1.8}$Eu$_{0.2}$CuO$_4$
用多晶块状样品研究了磁性Ni和Zn杂质对具有Nd $_2$ CuO $_4$型结构的非掺杂T ′-La $_{1.8}$ Eu $_{0.2}$ CuO $_4$(T ′-LECO)超导电性的影响,阐明了对对称性。发现Ni和Zn杂质对超导转变温度$T_\mathrm{c}$的抑制率几乎相同,并且与空穴掺杂的T-La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_4$的最佳掺杂和过掺杂状态下的抑制率非常相似,具有K $_2$ NiF $_4$型结构。这些结果强烈地表明,未掺杂的T '-LECO的超导电性是$d$波对称的,并且是由自旋涨落介导的。
2016-07-27 cond-mat.supr-con
Pressure-Induced Superconductivity and Its Scaling with Doping-Induced Superconductivity in the Iron Pnictide with Skutterudite Intermediary Layers
Ca_(10)(PtnAs_8)(Fe_2As_2)_5(n= 3,4)化合物是一种新型的铁磷属元素化物超导体,其结构由Ca-PtnAs_8-Ca-Fe_2As_2层堆叠而成。当n=3(10-3-8相)时,未掺杂的化合物是反铁磁(AFM)半导体,而当n=4(10-4-8相)时,未掺杂的化合物是转变温度为26 K的超导体。在这里,我们报告的10-3-8化合物通过原位电阻,磁化率和霍尔系数测量的组合获得的高压研究的结果。我们发现在3.5 GPa压力范围内,它的原子力显微镜(AFM)有序度被完全抑制,然后在3.5-7 GPa压力范围内出现超导态。超导转变温度与压力的关系呈圆顶状。
2023-02-03 cond-mat.supr-con
Retention of Two-Band Superconductivity in Highly Carbon-Doped MgB2
在MgB_{1.8} C_{0.2}上的Tunneling数据显示,未掺杂的MgB 2的π带的能隙减小了2倍,这与Tc减小一致,但与脏极限的预期不一致。未掺杂的MgB2的脏极限理论预测一个单一的间隙约三倍大于测量和减少Tc测量。我们的重掺杂样品表现出C的均匀分散,表明散射显着增强,我们得出结论,这些样品中双带超导性的保留是由带间散射的选择性抑制引起的。
2003-07-18 cond-mat.supr-con
Electronic Structure of Ce-Doped and -Undoped Nd$_2$CuO$_4$ Superconducting Thin Films Studied by Hard X-ray Photoemission and Soft X-ray Absorption Spectroscopy
为了在具有T '型结构的铜酸盐中实现超导电性,不仅需要化学取代(Ce掺杂),而且还需要生长后的还原退火。然而,在薄膜的情况下,没有Ce掺杂的精心设计的还原退火可以在T '型铜氧化物中诱导超导性。为了揭示不掺杂Ce的T '型铜氧化物超导电性的起源,我们对超导和非超导Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$($x=$ 0,0.15,0.19)薄膜进行了体敏硬X射线光电子能谱和软X射线吸收谱研究。通过生长后的退火处理,芯能级谱发生了显著的变化,这是由于CuO $_2$晶面的芯-孔屏蔽增强以及化学势随能带填充变化而发生的移动。结果表明,Nd $_2$ CuO $_4$超导薄膜中掺杂了电子,其电子态与Ce掺杂超导体的电子态相似。
2018-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Eu Valence State and Superconductivity in Undoped Eu3Bi2S4F4
本文报道了一种新型的铕铋硫氟化物Eu_3Bi_2S_4F_4的合成方法。该化合物以四方晶格(空间群I4/mmm,a = 4.0771(1)A,c = 32.4330(6)A,Z = 2)结晶,其中CaF 2型Eu 3F 4层和NaCl类BiS 2双层沿晶体学c轴交替堆叠。在Wyckoff位4 e和2a上分别存在两个不同的Eu晶位Eu(1)和Eu(2)。我们基于精细结构数据的键价和计算表明,Eu(1)基本上是二价的,而Eu(2)的平均价为+2.64(5)。这一反常的Eu价态分别通过穆斯堡尔谱和磁化强度测量得到进一步证实和支持。Eu 3+组分将电子贡献到主要由Bi- 6px和6py态组成的导带中。因此,材料本身显示出金属导电性,并且在1.5 K下超导,而无需外部化学掺杂。
2014-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in Diamond-like BC3 Phase: A First-principles Investigation
采用广义梯度近似(GGA)的从头算赝势密度泛函方法,研究了超硬材料BC 3中两种可能的立方金刚石结构相。计算了它们的弹性常数、电子能带结构和态密度。首次在5和10 GPa下研究了具有四重对称性的金属相(t-BC_3,空间群P-42 m)的全声子频率、电子-声子耦合常数和可能的超导转变温度。计算得到的电子-声子耦合系数(0.67)和平均频率(862 cm-1)表明,未掺杂的t-BC 3在5 GPa时具有超导性,Tc = 20 K,在10 GPa时降低到17.5 K。关键词:超硬BC 3,能带结构,声子谱,超导PACS:62.20.- x,71.15.Mb,74.10.+ v,74.20.Pq,74.25.Kc
2010-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Crystallographic Phase Transition and High-Tc Superconductivity in LaFeAsO:F
未掺杂的LaFeAsO是新发现的高温超导体的母体化合物,在~160 K温度下,其电阻率随温度的变化而急剧下降。F掺杂可以抑制反常现象的出现,并相应地产生超导电性,表明反常现象与超导电性密切相关。我们研究了未掺杂(正常导体)和14 at.%用同步X射线衍射、直流磁测量和从头计算方法研究了掺F LaFeAsO(Tc = 20 K)的磁反常现象,结果表明,在~160 K时,该反常现象与从四方相(P4/nmm)到正交相(Cmma)的相变以及在~140 K时的反铁磁相变有关。这些转变可以用从头计算得到的自旋构型相关的势能面来解释。跃迁的抑制归因于F-离子掺杂引起的几何和电子结构变化的相互作用。
2008-11-12 cond-mat.supr-con
Mapping reservoir-enhanced superconductivity to near-long-range magnetic order in the undoped 1D Anderson- and Kondo-lattices
Heriot-Watt University(赫瑞-瓦特大学);University of Geneva(日内瓦大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所)
本研究通过精确映射揭示了共振增强超导性与近长程磁序之间的联系,解释了RKKY耦合的重正化机制。
2026-02-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of charge ordering on superconductivity in high-temperature superconductors
结果表明,层状晶体金属中的电荷有序导致导电层的正常态能量的增加。如果这种能量的增加超过金属的超导态能量和正常态能量之间的差,则发生超导转变。得到了高温超导体超导相电荷带隙与非掺杂绝缘相带隙宽度的关系。
2010-11-10 cond-mat.supr-con
Why Does Undoped FeSe Become A High Tc Superconductor Under Pressure?
与铁砷化物高温超导体的母相不同,未掺杂的FeSe不是磁有序的,并且在Tc~ 9 K处表现出超导电性。同样令人惊讶的是,施加的压力显着提高了适度的Tc ~ 37 K。我们利用77 Se核磁共振技术研究了FeSe的电子性质,以寻找超导机制的关键。我们证明了FeSe的电子性质与电子掺杂的FeAs超导体的电子性质非常相似,并且在Tc附近反铁磁自旋涨落强烈增强。此外,施加的压力增强自旋波动。我们的研究结果表明自旋涨落和FeSe的超导机制之间的联系。
2009-04-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity above 50 K in Tb$_{1-x}$Th$_{x}$FeAsO
我们成功地合成了一种Ln=Tb的LnFeAsO(Ln为镧系元素)。通过用Th $^{4+}$部分取代Tb $^{3+}$,观察到起始温度为$T_{c}$的超导电性。在未掺杂的母体化合物中,Tb $^{3+}$离子的磁矩在$T_N$为2.5 K时为反铁磁有序(AFM),并且在$T^*$为约124 K时存在电阻率异常,其对应于Fe $^{2+}$离子的磁矩的结构相变和/或AFM有序。这种异常是严重抑制Th掺杂,类似的情况下,F掺杂的LnFeAsO系列。热电势测量表明,未掺杂和Th掺杂的化合物的载流子是电子类,并在Th掺杂的样品中观察到增强的热电势。
2008-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New class of T-prime-structure cuprate superconductors
高温超导性已在La 2-xCuO 4 [1]中发现,该化合物衍生自钙钛矿T结构中结晶的未掺杂La 2CuO 4。在这种结构中,氧八面体包围着铜离子。众所周知,在这种未掺杂的反铁磁莫特绝缘体中掺杂诱导的载流子导致高温超导性[2- 4]。未掺杂的材料La 2CuO 4也是形式为La 2-xCexCuO 4 +y [6,7]的电子掺杂的铜酸盐超导体[5]的基础,然而其以所谓的T '结构结晶,即在CuO 2平面的铜离子上方或下方没有顶端氧。众所周知,对于La 2-xCexCuO 4 +y,由于在x ~ 0.05附近发生结构相变回到T-结构,因此不能制备未掺杂的T-主结构母体化合物。在这里,我们报告说,如果La被取代RE = Y,Lu,Sm,Eu,Gd,或Tb,具有较小的离子半径,但具有相同的价La,名义上未掺杂的La 2-xRExCuO 4可以通过分子束外延合成的T-素数结构。第二个重要的结果是所有这些新的T素化合物都是具有相当高的临界温度的超导体,最高可达21 K。对于这一类新的铜酸盐La 2-xRExCuO 4(形成La基电子掺杂铜酸盐的T-素母体化合物),我们在结构相变之前无法获得小x的Mott绝缘基态到T-结构发生。
2005-01-24 cond-mat.supr-con
Doping Driven ($π, 0$) Nesting and Magnetic Properties of Fe$_{1+x}$Te Superconductors
为了理解新发现的铁基体系的超导电性,我们采用第一性原理密度泛函方法研究了Fe $_{1+x}$ Te的电子结构和磁性。而未掺杂的FeTe具有相同的费米面嵌套在($π,π$)在铁砷化物,掺杂由$\sim 0.5$电子揭示了一种新的方形费米面显示出强大的($π, 0$)嵌套,并导致不同的磁结构。我们的研究结果有力地支持了硫属化物和砷化物中相同的超导机制,使理论与现有的实验相一致。计算的磁相互作用被发现是严重依赖于掺杂和显着不同的砷化物。
2009-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Water-induced superconductivity in SrFe2As2
人们一直认为,FeAs基高转变温度(high-Tc)超导体需要通过异价离子替代或大的偏离化学计量比的电子或空穴掺杂来诱导超导电性。我们报道了未掺杂的SrFe_2As_2外延薄膜暴露于水蒸气中会引起超导转变。这些薄膜表现出较高的起始Tc(25 K)和较大的磁场各向异性比那些掺杂的钴SrFe_2As_2外延薄膜,这表明所观察到的超导转变的机制不同于异价离子掺杂的SrFe_2As_2。这一发现为在FeAs基超导体中诱导具有更高Tc的超导电性提供了一种新的途径。
2009-03-22 cond-mat.supr-con
Global phase diagram, possible chiral spin liquid and topological superconductivity in the triangular Kitaev-Heisenberg model
研究了三角晶格上的非掺杂和掺杂Kitaev-Heisenberg模型的可能基态。对于未掺杂的系统,结合数值精确对角化计算和四子晶格变换分析表明,一个可能的外来相和四个磁有序相,包括共线条纹图案和非共线螺旋图案的全球相图。利用Schwinger-fermion平均场方法进一步研究了反铁磁Kitaev点附近的奇异相,得到了能量有利的具有Chern数$\pm2$的$Z_2$手征自旋液体.在有限掺杂下,我们发现AF Heisenberg耦合支持$s$波或$d_{x^2-y^2}+id_{xy}$波超导,而AF和铁磁Kitaev相互作用分别支持$d_{x^2-y^2}+id_{xy}$波超导和时反不变拓扑$p$波超导.可能的实验实现和相关的候选材料进行了讨论。
2015-04-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High Pressure Studies on Fe-Pnictide Superconductors
本文综述了铁磷属元素化物超导体的高压研究。讨论了不同类型的掺杂和未掺杂的FeAs化合物,ROFeAs(R =稀土),AeFe_2As_2(Ae = Ca,Sr,Ba)和AFeAs(A = Li,Na)的压力对磁和超导转变的影响。在未掺杂或仅轻微掺杂的化合物中,压力倾向于降低磁性转变温度。超导Tc的增加与欠掺杂的FeAs-磷属元素化物的压力,保持近似恒定的最佳掺杂,并在过掺杂的范围内线性下降。未掺杂的LaOFeAs和AeFe 2As 2成为超导压力下,虽然非流体静压条件下似乎发挥作用的CaFe 2As 2。在(未掺杂的)AFeAs的超导性被解释为化学压力效应,由于体积收缩所造成的小离子尺寸的A-元素。在缺硒超导相中,二元FeSe的Tc压力系数最大。
2009-02-04 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Fluorine-Arsenide Sr_{1-x}La_xFeAsF
自从氧磷属元素化合物\cite{1}在26 K发现超导性以来,在凝聚态物理和材料科学领域引起了极大的兴趣。在这一广泛类型的超导体\cite{2,3,4,5,6}的五种不同结构中,ZrCuSiAs结构受到特别关注,因为在氟掺杂的氧磷属元素REFeAsO(RE =稀土元素)中,$T_c$已迅速提升到55-56 K \cite{7,8,9,10,11}。对未掺杂的样品\cite{12,13}施加高压也可以诱导超导性。FeAs基系统中的超导机制尚不清楚,但很明显,结构或构建块的任何变化都会导致超导转变温度的变化。在这封信中,我们报告了新的化合物家族的制造,即具有ZrCuSiAs结构的氟砷化物DvFeAsF(Dv =二价金属),并且具有新的构建块DvF而不是REO(DvF和REO层都具有“+1”的组合阳离子状态)。未掺杂的母相在约173 K(SrFeAsF)、118 K(CaFeAsF)和153 K(EuFeAsF)处具有类似自旋密度波的转变。通过向系统中掺杂电子,与该SDW转变相关的电阻率异常被抑制,并且在氟砷化物Sr $_{1-x}$ La $_x$ FeAsF(x = 0.4)中在32 K出现超导性。我们的发现开创了一种在FeAs基体系中获得超导体的新方法。
2008-11-06 cond-mat.supr-con
Bulk Synthesis of Iron-based Superconductors
铁基超导体(FeSC)的探索性合成工作一直受到提高超导临界温度(TC)、为深入研究本征性质提供高质量样品以及探索类似材料家族中潜在超导性的希望的推动。该手稿总结了用于生产FeSC及其未掺杂母体的单晶和多晶形式的合成路线。一些材料的挑战进行了总结。
2013-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Short-range cluster spin glass near optimal superconductivity in BaFe$_{2-x}$Ni$_{x}$As$_{2}$
当电子被掺杂到铁的反铁磁(AF)母体化合物中时,铁的磷属元素化物会出现高温超导性。除了诱导超导电性,电子掺杂也改变了静态公度AF秩序在未掺杂的母体化合物到短程非公度AF秩序附近的最佳超导电性。本文用中子散射证明BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As $_{2}$中的无公度AF序不是由嵌套费米面中的巡游电子引起的自旋密度波,而是与超导相基质中的团簇自旋玻璃相一致.因此,最佳的超导电性铁pnictides共存,并与介观分离的簇自旋玻璃相竞争,非常不同的均匀共存的AF和超导相在欠掺杂制度。
2014-07-02 cond-mat.supr-con
Iron pnictides as a new setting for quantum criticality
凝聚态物理学的两个主要主题是量子临界现象和非常规超导性。这些通常发生在强关联电子系统中竞争相互作用的背景下。所有这些有趣的物理学都集中在最近发现的铁磷属元素化合物的行为中,这些化合物由于其适度的高温超导性而引起了人们的极大兴趣。反铁磁有序在它们的相图中无处不在,这自然提出了磁量子临界性的相关性问题,但答案在理论和实验上都还不确定。在这里,我们表明,未掺杂的铁pnictides功能的一种新型的磁量子临界点,这是由于电子本地化和巡回之间的竞争。我们的理论提供了一个机制,以了解实验观察到的未掺杂的铁磷属元素的有序矩之间的变化。我们建议P取代作为在未掺杂的铁pnictides作为一种手段来访问这个新的例子中的磁量子临界在一个未掩蔽的方式。我们的研究结果指出,铁pnictides作为一个急需的新的量子临界设置,一个提供了一套新的控制参数。
2009-02-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in the Iron-Pnictide Parent Compound SrFe2As2
在环境压力下的超导性的外观在未掺杂的铁pnictide母体化合物SrFe2As2的实验研究使用几种技术和方法,以帮助理解这一阶段的性质。低温磁化强度测量的SrFe2As2单晶显示抗磁屏蔽由于超导性的发病低于21 K,与体积分数的估计值之间变化的0和15%。研究了热处理和冷加工对超导相的影响,结果表明,通过适度的退火可以抑制超导性,通过冷加工可以恢复超导性。
2009-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doped Valence Bond Solid and Superconductivity on the Shastry-Sutherland Lattice
受最近SrCu $_2$(BO $_3$)$_2$实验的启发,我们研究了Shastry-Sutherland晶格上掺杂的莫特绝缘体的基态.为了给未掺杂SrCu $_2$(BO $_3$)$_2$和正在进行的实验中的掺杂对应物中发现的价键固态提供一个统一的理论框架,我们通过键算符公式分析了t-J- $V$模型。结果发现,新的超导状态出现后,掺杂与其性质的关键取决于潜在的价键顺序。对未来实验的影响进行了讨论。
2007-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structural phase transition in IrTe$_2$: A combined study of optical spectroscopy and band structure calculations
Ir $_{1-x}$ Pt $_x$ Te $_2$是一个有趣的体系,表现出结构不稳定性和超导电性之间的竞争现象。由于Ir和Te的大原子序数,自旋-轨道耦合在该系统中预计是强的,这可能导致非常规的超导性。我们生长了该系统的单晶样品,并研究了它们的电子性质。特别是,我们进行了光学光谱测量,结合密度函数计算,在努力阐明的起源在280 K的结构相变的未掺杂的化合物IrTe $_2$。测量结果表明,在相变以下的能带结构和导电载流子的显着减少的戏剧性重建。我们阐述了这种跃迁不是由密度波型不稳定性驱动的,而是由晶体场效应引起的,晶体场效应进一步分裂/分离了Te(p $_x$,p $_y$)和Te p $_z$带的能级.
2013-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Strong electron-phonon coupling in Ba$_{1-x}$Sr$_x$Ni$_2$As$_2$
本文发现Ba$_{1-x}$Sr$_x$Ni$_2$As$_2$中横向声学声子的强烈阻尼源于强电声子耦合,而非CDW或向列序,并通过BCS框架下的McMillan方程定量重现了超导转变温度的变化。
2024-03-24 cond-mat.supr-con
Positive and negative chemical pressure effects investigated in electron-doped FeSe films with an electric-double-layer structure
通过在LaAlO $_3$衬底上制备FeSe单晶薄膜,研究了电子掺杂FeSe中的化学压力效应。我们的方法使电子掺杂的FeSe的运输测量。通过施加5V的栅极电压进行电子掺杂增加了具有$0 \leq x \leq 0.4$和$0 \leq y \leq 0.25$的FeSe $_{1-x}$ Te $_x$和FeSe $_{1-y}$ S $_y$膜的$T_{\mathrm c}$,而e掺杂的$x=0.5$膜显示出比未掺杂的膜更低的$T_{\mathrm c}$。正压力和化学压力均抑制e掺杂FeSe的$T_{\mathrm c}$。所得到的超导相图在掺杂的样品是相当不同的,在未掺杂的样品。这可能表明未掺杂和e掺杂系统之间的超导机制是不同的。或者,这可能是解释的情况下,在电子掺杂的样品中的电子顺序。
2021-03-16 cond-mat.supr-con
Superconductivity up to 30 K in the vicinity of quantum critical point in BaFe$_{2}$(As$_{1-x}$P$_{x}$)$_{2}$
本文报道了BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$中磷的等价掺杂引起的体超导电性。P替代As导致晶格收缩,特别是对于FeAs块层。与自旋密度波(SDW)的转变在未掺杂的化合物的电阻率异常逐渐抑制的P掺杂。超导电性的最大值$T_c$为30 K出现在$x$ =0.32,与磁量子临界点(QCP),这是由SDW顺序的消失和在正常状态下的线性温度依赖的电阻率证明。发现$T_c$值随着进一步的P掺杂而降低,并且对于$x\geq$ 0.77,在低至2 K时没有观察到超导性。在QCP附近出现的超导电性暗示了铁基砷化物的超导电性机制。
2009-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transport evidence for three dimensional topological superconductivity in doped $β$-PdBi$_2$
十多年前,随着对三维拓扑绝缘体的理论预测和实验检测,特别是在可以通过掺杂调整出来的大块材料中,人们对物质拓扑态的兴趣爆发了。然而,它们的超导对应物,时间反演不变的三维拓扑超导体,迄今为止还没有被发现。在这项工作中,我们提供的传输证据,K掺杂的$β$ -PdBi $_2$是一个三维时间反转不变的拓扑超导体。特别是,我们发现签名的马约拉纳表面状态保护的时间反转对称性-这一阶段的标志-在软点接触光谱,而散装系统显示签名的奇宇称配对通过上临界场和磁化测量。可以使用$β$ $_2$的能带结构的现有知识来论证奇宇称配对,以产生3D拓扑超导性。此外,我们发现,未掺杂的系统是一个平凡的超导体。因此,我们发现$β$ -PdBi $_2$作为一种独特的材料,在掺杂时,可以潜在地在超导状态下经历前所未有的拓扑量子相变。
2018-09-24 cond-mat.supr-con
Comparative study of charge order in undoped infinite-layer nickelate superconductors
本研究针对未掺杂无限层镍酸盐超导体的电荷序微观机制,构建含 Ni 3d 电子和稀土自由电子链的三腿模型,利用密度矩阵重正化群计算发现,周期 3 的长程电荷序及超导不稳定性,表明自由电子链作为电荷库增强电荷序。
2023-04-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in Infinite-layer Nickelates : Role of Non-zero f-ness
采用第一性原理密度泛函理论计算和Wannierization的低能带结构,我们分析了未掺杂的,无限层的镍酸盐化合物,NdNiO $_2$,PrNiO $_2$和LaNiO $_2$的电子结构。我们的研究揭示了Nd和Pr原子的非零$f$性的重要作用,而不是La的$f^{0}$占据。非零的$f$性在降低稀土5 $d$杂化轴向轨道的能量方面变得有效,从而增强电子袋并影响费米表面拓扑。NdNiO $_2$和PrNiO $_2$的费米面拓扑结构惊人地相似,而LaNiO $_2$的费米面拓扑结构不同。这种差异显示在计算掺杂依赖的超导性质的三种化合物内的弱耦合理论。我们发现NdNiO $_2$和PrNiO $_2$的两个能隙超导性,和LaNiO $_2$的单能隙超导性的可能性,与Nd或Pr化合物相比,超导电性的强度几乎被抑制了两倍。
2020-10-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ba1-xNaxTi2Sb2O (0.0 <= x <= 0.33): A Layered Titanium-based Pnictide Oxide Superconductor
报道了一种新的层状钛基磷属元素化物超导体Ba_(1-x)Na_xTi_2Sb_2 O(0.0 ≤ x ≤ 0.33)。X射线研究表明它以四方CeCr 2Si 2C结构结晶。未掺杂的母体化合物BaTi_2Sb_2O(P_4/mmm; a=4.1196(1)Ω; c=8.0951(2)Ω)在54 K下表现出CDW/SDW转变。在化学掺杂Na后,CDW/SDW转变被系统地抑制,并且随着临界温度Tc增加到5.5 K而出现超导电性。体超导性是由电阻率,磁性和热容量测量证实。与高Tc铜酸盐和铁磷属元素化物一样,BaTi_2Sb_2O的超导电性源于有序状态。讨论了与铜酸盐和铁磷属元素化物超导体的异同。
2013-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Uniform Mixing of Antiferromagnetism and High-Tc Superconductivity in Electron-doped Layers in Four-layered Ba2Ca3Cu4O8F2 : A New Phenomenon in an Electron Underdoped RegimePhenomenon in an Electron Underdoped Regime
本文报道了四层含氟(F-1)的高温超导体Ba_2Ca_3Cu_4O_8F_2(0234 F(2.0))的Cu-和F-NMR研究。我们发现,该化合物具有反铁磁性(AFM)与尼尔温度TN=100 K,尽管是一个Tc= 55 K-超导体。通过与相关的三层铜酸盐Ba_2Ca_2Cu_3O_6F_2(0223 F(2.0))的比较,证明了在0234 F(2.0)和0223 F(2.0)中电子从内平面(IP)转移到外平面(OP),证实了在单一化合物中具有电子和空穴掺杂的自掺杂高温超导性(HTSC)。值得注意的是,AFM和HTSC的均匀混合发生在0234 F(2.0)中的电子掺杂OP和空穴掺杂IP两者中。
2007-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong correlations and the search for high-Tc superconductivity in chromium pnictides and chalcogenides
未掺杂的铁超导体在五个d轨道中容纳$n=6$电子。实验和理论证据表明,相关性的强度随着空穴掺杂而增加,因为电子填充接近半填充$n=5$电子。这一证据描绘了一个场景,其中铁超导体的母体化合物是半填充系统,类似于铜酸盐超导体。在铜氧化物中,电子或空穴掺杂可以诱导超导电性。在这项工作中,我们建议寻找高Tc超导性和强关联的铬磷族化物和硫族化物与$n<5$电子。通过ab-initio,slave spin和多轨道RPA计算,我们分析了这些系统中的关联强度以及超导和磁不稳定性,主要关注LaCrAsO。我们发现,电子掺杂的LaCrAsO是一个强关联系统与竞争的磁相互作用,是$(π,π)$反铁磁性和节点d波配对最合理的磁和超导不稳定性,分别。
2016-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of the Electronic Structure of 1T-CuxTiSe2
本文用光电子能谱研究了一种新的电荷密度波/超导体系1 T-CuxTiSe_2的电子结构。一个相关的半导体能带结构揭示了未掺杂的情况下。Cu掺杂后,化学势的升高抑制了电荷密度波,而态密度的增加增强了超导电性。此外,在高掺杂下的强散射可能是该区域超导性被抑制的原因。
2007-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice Parameters Guide Superconductivity in Iron-Arsenides
超导材料的发现导致它们在技术奇迹中的应用,如MRI机器中的磁场传感器,强大的研究磁铁,短传输电缆和高速列车。尽管有这样的应用,超导体的使用并不普遍,因为它们的功能远低于室温,因此冷却成本很高。自从铜基和铁基高温超导体(HTS)被发现以来,人们一直在努力解释和理解超导现象。虽然没有给出确切的解释,但报告了与磁性和自旋激发中的材料基础有关的几种趋势。事实上,大多数高温超导体都有反铁磁的未掺杂的“母体”材料,这些材料在小的化学取代后会发生超导转变。由于目前还不清楚哪种“掺杂剂”可以促进超导性,本文研究了化学取代后的晶体结构变化,以寻找超导发生的晶格参数的线索。本文综述了2008年至今砷化铁基晶体的晶格化学取代效应。我们注意到(a)HTS化合物具有a晶格参数接近4 A的近四角晶系结构,(b)超导性强烈依赖于c晶格参数随化学取代的变化。例如,需要c晶格参数的减小来诱导“面内”超导性。本文对铁砷化物晶格参数变化趋势的综述将指导新材料的合成,并激发理论输入,为高温超导提供线索。
2016-11-10 cond-mat.supr-con
Monolayer NbF$_4$: a $4d^1$-analogue of cuprates
利用密度泛函理论和泛函重整化群研究了单层NbF $_4$的电子结构和可能的电子序.由于八面体的中心是铕,费米能级附近的能带被发现来自$4d_{xy}$轨道,很好地与其他带分开。局域库仑相互作用使未掺杂系统成为反铁磁绝缘体。在适当的电子/空穴掺杂条件下,该体系具有$d_{x^2-y^2}$波超导性,并具有相当大的转变温度.因此,单层NbF $_4$可能是一个令人兴奋的$4d^1$类似物的铜酸盐,提供了一个新的二维平台高$T_c$超导。
2019-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Imaging the granular structure of high-Tc superconductivity in underdoped Bi2Sr2CaCu2O8+x
当微观超导晶粒被非超导区域分开时,颗粒超导性发生,通过非超导区域,它们通过约瑟夫森隧道通信以建立宏观超导状态[1]。虽然铜酸盐高Tc超导体的晶体在结构意义上不是颗粒状的,但理论表明,在低空穴密度下,空穴可以集中在某些位置,从而导致空穴丰富的超导畴[2-5]。颗粒超导性由于约瑟夫森隧道通过“未掺杂”的区域之间的域将代表一个新的范例,为欠掺杂的铜氧化物。在这里,我们报告的STM隧道光谱的空间相互关系的研究在欠掺杂Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8 +x)。它们揭示了在电子不同的背景下,电子结构在~ 3 nm直径的域(具有超导特性和局部能隙δ <50 meV)中的明显空间分离。为了探索这是否代表两种不同电子相的纳米级分离,我们采用Ni杂质原子的散射共振[6]作为超导性局部存在的“标记”[7-9]。在delta>50(2.5)meV的任何区域均未检测到Ni共振。这些观察结果表明,欠掺杂的Bi_2Sr_2CaCu_2 O_(8 +x)是两种不同的短程电子序的混合物,具有颗粒超导体的长程特性。
2001-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultrafast pump-probe study of phase separation and competing orders in the underdoped (Ba,K)Fe$_{2}$As$_{2}$ superconductor
本文报道了高温超导体(Ba,K)Fe $_{2}$ As $_{2}$在最佳掺杂、欠掺杂和未掺杂状态下的准粒子弛豫动力学测量结果。在欠掺杂样品中,在$\sim$ 85 K下形成自旋密度波(SDW)有序,然后在$\sim$ 28 K下形成超导性。我们发现出现的正常状态的顺序,抑制SDW在温度$T^{\ast} \sim$ 60 K,并认为这种正常状态的顺序是超导性的前兆。
2010-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Muon spin relaxation study of the spin correlation in the overdoped regime of electron-doped high-Tc cuprate superconductors
为了研究低能反铁磁Cu自旋关联及其与超导电性的关系,我们在过掺杂区对电子掺杂的高Tc铜酸盐Pr_1-x_LaCe_x_CuO_4单晶进行了μ子自旋弛豫(muSR)测量. muSR谱表明,Cu自旋相关的发展在过掺杂的样品中出现的超导电性。铜自旋相关的发展减弱,随着x的增加,是可以忽略不计的小,在重过掺杂的样品,超导性几乎消失。考虑到在未掺杂和欠掺杂的超导电子掺杂铜氧化物中也存在Cu-自旋关联[T。Adachi等人,日本物理学会杂志85,114716(2016)],我们的研究结果表明,超导电性的机制与电子掺杂的铜酸盐的整个掺杂制度中的低能Cu-自旋相关性有关。
2019-08-03 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
A New ZrCuSiAs-Type Superconductor: ThFeAsN
我们报道了第一个含氮的铁磷属元素化物超导体ThFeAsN,它是在真空容器中通过固态反应合成的。该化合物为ZrCuSiAs型结构,空间群为P4/nmm,300 K时晶格参数a=4.0367(1)<$,c=8.5262(2)<$。电阻率和直流磁化率测量表明超导性在30 K的名义上未掺杂的ThFeAsN。
2016-03-04 cond-mat.supr-con
Similarities between structural distortions under pressure and chemical doping in superconducting BaFe2As2
砷化铁(FeAs)是一种新的高温超导材料,它的发现引起了人们对超导性的兴趣。这些材料的几个重要特征现在很明显,例如,由砷配位的铁四面体层是关键的结构成分。现在也已经确定,母体非超导相是巡回磁体,并且超导性可以通过化学取代或施加压力来诱导,与铜酸盐家族材料形成鲜明对比。化学取代的样品的结构和性质被认为是密切相关的,然而,当高压被用来在未掺杂的化合物中诱导超导性时,对这种关系知之甚少。在这里,我们表明,在BaFe 2As 2的关键结构特征,即抑制四方晶系的正交相变和减少的As-Fe-As键角和Fe-Fe距离,在压力下表现出相同的行为,发现在化学取代的样品。使用实验得出的结构数据,我们表明,在这两种情况下,电子结构的演变相似。这些结果表明,费米面的结构扭曲的修改是更重要的比电荷掺杂诱导BaFe 2As 2的超导电性。
2009-12-11 cond-mat.supr-con
LaCo2B2: A Co-based layered superconductor with a ThCr2Si2-type structure
LaCo_2B_2具有ThCr_2Si_2型结构,由La和CoB层交替堆叠而成,具有金属导电性和泡利顺磁行为,温度低至2K。具有~4K的Tc的体超导性在用掺杂剂元素取代时出现;即,等价取代形成(La 1-xYx)Co 2 B 2,或异价取代形成La(Co 1-xFex)2 B 2。CoB层中Co 3d和B 2 p能级之间的高度共价键合,这是由B 2 p能级比费米能级浅引起的,即使在未掺杂的样品中,也从Co 3d电子中去除了磁有序。
2011-08-01 cond-mat.supr-con
Magnetism and its microscopic origin in iron-based high-temperature superconductors
铁基材料中的高温超导性来自于它们的金属或绝缘母体化合物状态,或者有时与它们共存。这是令人惊讶的,因为这些未掺杂的状态显示出显著不同的反铁磁(AF)自旋排列和N $\rm \acute{e}$ el温度。虽然人们普遍认为磁相互作用对超导性很重要,但关于磁态的微观起源仍有许多未知之处。在这篇综述中,在这方面的进展进行了总结,侧重于最近的实验和理论结果,并讨论其微观意义。它的结论是,母体化合物是在一个状态,是一个简单的费米表面嵌套的情况下,比所暗示的更复杂,和一个双重的描述,包括巡回和本地化的自由度,需要正确地描述这些迷人的材料。
2012-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con