The Pressure Effects on Electronic Structure of Iron Chalcogenide Superconductors FeSe$_{1-x}$Te$_x$
基于密度泛函理论研究 FeSe$_{1-x}$Te$_x$,揭示压力和 Te 取代均减弱空穴—电子 Fermi 面嵌套,可能提升超导临界温度。
2012-01-11 cond-mat.supr-con
Effect of magnetic frustration on nematicity and superconductivity in Fe chalcogenides
近年来,铁硫族化合物(FeSe/Te)已成为铁基超导体(FeBS)研究的前沿。迄今为止,最有趣的结果是插层和单层FeSe,但实验研究仍然没有定论。然而,散装FeSe本身仍然是一个不寻常的情况下,与磷属元素为基础的FeBS相比,并可能持有线索,了解更奇特的FeSe衍生物。FeSe的相图与磷属元素化物不同:在许多磷属元素化物中可能具有“自旋-自旋”性质的正交畸变在FeSe中不伴随磁序,并且超导转变温度$T_{c}$在降低之前随压力显著升高。在本文中,我们表明,在硫族化物的磁相互作用,而不是pnictides,表现出不寻常的(和意想不到的)挫折,这抑制了磁,但不是磁序,有利于铁轨道顺序在磁相,可以自然地解释非单调的压力依赖的超导临界温度$T_{c}(P)$。
2015-09-04 cond-mat.supr-con
Antiferroquadrupolar and Ising-Nematic Orders of a Frustrated Bilinear-Biquadratic Heisenberg Model and Implications for the Magnetism of FeSe
受铁硫族化合物性质的启发,我们研究了正方晶格上具有阻挫双线性-双二次相互作用的广义海森堡模型的相图。我们确定零温度阶段与antiferroquadrupolar和伊辛-伊辛阶。量子涨落和层间耦合的影响进行了分析。我们提出的Ising-Einstein秩序作为基础的结构相变中观察到的正常状态的FeSe,并讨论了Goldstone模式的反铁四极秩序的偶极磁波动在这个系统中的作用。我们的研究结果提供了一个相当广泛的角度上的整体磁相图的铁硫属化物和pnictides,并服从新的实验测试。
2015-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature-induced band selective localization and coherent-incoherent crossover in single-layer FeSe/Nb:BaTiO3 /KTaO3
铁硫系超导体是具有强电子关联的多带系统。在这里,我们使用角分辨光电子能谱研究单层FeSe/Nb:BaTiO 3/KTaO 3,一种新的铁硫系超导体的非简并电子口袋和界面增强的超导性的带相关效应。电子带的非简并性有助于解决不同带的温度依赖性演化。随着温度的升高,单层FeSe经历带选择性局域化,其中一个电子带的相干光谱权重完全耗尽,而另一个电子带的相干光谱权重保持有限。此外,非相干背景的光谱权重随着温度的升高而增强,表明相干-非相干交叉。观察到极化子行为的签名,表明电子玻色子相互作用。这些现象有助于构建一个更完整的图片中的FeSe家庭的电子相关性。
2016-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pure nematic transition inside the superconducting dome of iron chalcogenide superconductor FeSe$_{1-x}$Te$_x$
本研究通过sSQUID显微术测量FeSe$_{1-x}$Te$_x$薄膜的超流密度,在超导穹顶内确立了纯向列量子临界点,该临界点分隔两种由向列量子涨落增强的不同超导配对序。
2025-05-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strain effects in monolayer Iron-Chalcogenide superconductors
单层FeSe在SrTiO $_{3}$上的成功制备代表了在寻找高T $_{c}$ Fe基超导体方面的真正突破(参考文献1)。受这一重要发现的启发,我们研究了拉伸应变对单层和大块铁硫系超导体(FeSe和FeTe)的影响,表明它在系统中产生重要的磁性和电子变化。发现体相和单层FeSe的磁基态均为方块棋盘相,在面内拉伸应变下,变为共线条纹相。在体相和单层相中,FeTe在增加拉伸应变时显示出两种磁转变:从基态的双共线到块棋盘格,最后到共线反铁磁相,这可以使其处于超导状态。最后,FeSe和FeTe单层的机械性能的研究揭示了它们巨大的拉伸应变极限,并打开了在不同衬底上生长它们的可能性。
2015-01-15 cond-mat.supr-con
Interface control by homoepitaxial growth in pulsed laser deposited iron chalcogenide thin ilms
利用脉冲激光沉积(PLD)技术生长铁硫族化合物薄膜在化学计量比、织构、衬底/薄膜界面性质和超导性质的同时控制方面仍然是一个微妙的问题。组分的高挥发性将最佳沉积温度急剧限制在狭窄的窗口内,并且主要挑战基于真空的方法的再现性。在这项工作中,我们证明了有益的半导体FeSe $_{1\text{--}x}$ Te $_x$种子层的后续同质外延生长超导FeSe $_{1\text{--}x}$ Te $_x$薄膜在MgO衬底上。MgO是用于超导薄膜应用的最有利的衬底之一,但是在MgO上的铁硫属化物薄膜的受控生长尚未被优化并且是最少被理解的。MgO和FeSe $_{1\text{--}x}$ Te $_x$的晶格常数之间约11%的大失配导致具有混合织构的薄膜,这阻止了对FeSe $_{1\text{--}x}$ Te $_x$的结构和电性能之间的相关性的进一步精确调查。在这里,我们提出了一种有效的方法来显着提高超导FeSe $_{1\text{--}x}$ Te $_x$薄膜的外延生长具有可重复的高临界温度($\geq$ 17 K)在降低的沉积温度(200 °C - 320 °C)在MgO上使用PLD。这提供了各种应用的广泛范围。
2015-12-08 cond-mat.supr-con
Superconductivity in PbO-type Fe chalcogenides
PbO型铁硫系化合物作为铁基超导体中晶体结构最简单的一类,一直受到人们的广泛关注。FeSe是一种本征超导体,而FeTe虽然具有类似于FeSe的结构,但表现出反铁磁有序。反铁磁性和超导电性之间的关系提供了关键信息,以了解更好的超导电性铁硫族化合物。此外,在Fe-硫属化物超导体中,Tc的显著压力效应可能与晶体结构和/或磁性相关,这对于阐明Fe基超导性的机制是重要的。铁硫系超导体由于其结构和成分简单,在超导线材和薄膜等领域有着广泛的应用前景。
2011-05-26 cond-mat.supr-con
The intercalation chemistry of layered iron chalcogenide superconductors
铁硫属化合物FeSe和FeS是由范德华相互作用结合在一起的二维薄片组成的超导体,这使它们成为各种客体物种嵌入的主要候选者。我们回顾了FeSe和FeS超导体的嵌入化学,并讨论了它们的合成,结构和物理性质。在回顾该领域的最新工作之前,我们简要介绍了其他无机材料的插层化学背景,这些材料在插层时表现出增强的超导性能,其中包括过渡金属二硫属化合物、富勒烯和层状钴氧化物。从过去的研究,这些插入超导体,我们讨论的作用,在电荷掺杂,结构扭曲,费米面重建的插入。本文还简要介绍了基质材料-镁钠石型FeS和$β$ -FeSe的物理化学性质。用于铁硫属化物的三种类型的插层物可以分为三类:1.)通过液氨技术插层的碱金属和碱土金属阳离子; 2.)用有机胺如乙二胺插层的阳离子;和3.)层状氢氧化物在水热条件下插层。在这些研究中反复出现的主题是在电子掺杂的硫属化物主机和增强的二维电子结构的FeSe层间隔开的插层客体的作用。我们结束这篇评论讨论可能的新途径,在嵌入化学的过渡金属monocalcogenides,这些材料作为一个独特的一套新的无机二维系统的承诺。
2016-03-07 cond-mat.supr-con
Importance of structural distortions in enhancement of transition temperature in FeSe$_{1-x}$Te$_{x}$ superconductors
利用扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)研究了FeSe $_{1-x}$ Te $_x$(x = 0,0.5和1.0)化合物中Fe K边的温度(12 K $\le$ T $\le$ 300 K)依赖的扩展X射线吸收精细结构,以了解Te掺杂FeSe时T $_C$增加的原因.虽然FeSe和FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$在超导起始附近存在局部畸变,但它们在非超导FeTe中似乎不存在。至关重要的是阴离子高度的变化。在FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$中,在超导起始附近,两个高度,$h_{Fe-Se}$和$h_{Fe-Te}$表现出几乎相反的行为。这些变化表明铁硫族化合物的铁硫族杂化和超导转变温度之间可能存在相关性。
2014-10-24 cond-mat.supr-con
Upper critical fields of the 11-system iron-chalcogenide superconductor FeSe$_{0.25}$Te$_{0.75}$
我们已经进行了电阻率测量的多晶样品的FeSe $_{0.25}$ Te $_{0.75}$,表现出超导性在$T_{\rm c} \sim 14$ K,在磁场高达55 T,以确定上临界场$μ_{0}H_{\rm c2}$。在该化合物中,$μ_{0}H_{\rm c2}$在超导起始点、中点和零电阻率温度处的非常大的斜率被确定为分别为-13.7、-10.1和-6.9 T/K。该化合物的观测到的$μ_{0}H_{\rm c2}(T)$比Werthamer-Helfand-Hohenberg模型的预期值小得多,表明了泡利极限行为。这些结果表明,该化合物具有较大的Maki参数,但小于弱耦合超导体的计算值,表明该化合物作为强耦合超导体具有较大的超导能隙.
2009-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
$α$-FeSe as an orbital-selective incoherent metal: An LDA+DMFT study
$α$ -FeSe是一种原型铁硫系超导体,它显示出奇怪的非相干正常态的清晰特征。因此,我们使用LDA+DMFT显示如何强大的多带相关性产生一个低能量的赝能隙在正常状态下,给出了一个非相干金属在非常好的半定量协议与观察。我们解释我们的结果在$α$ -FeSe接近Mottness。在“正常”状态下的各种异常反应得到了一致的解释,为这一观点提供了强有力的支持。超导电性所产生的影响,从这样一个异常的状态被触及。
2009-10-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergence of magnetism and controlling factors of superconductivity in Li/Na-ammonia co-intercalated FeSe1-zTez
碱-氨共插层FeSe的超导性的发现引起了人们极大的兴趣,因为它们在铁硫系超导体中具有最高的Tc(~ 45 K)。本文报道了两个系列Li/Na-氨共插层FeSe_(1-zTez)的相图。当Te掺杂抑制超导电性时,出现磁有序态。此外,还发现了一种可能具有反铁磁性的新相Lix(NH_3)yFe_(2-δ)Te_(2)。这有力地表明了这些材料中超导性和磁性之间的密切关系,就像其他铁基超导体一样。另一方面,与FeSe 1-zTez的比较结构分析表明,尽管铁硫族化物和铁磷族化物超导体的相图具有显着的相似性,但具有不同电荷的不同类型的阴离子导致两类材料的超导性的不同控制因素。这为我们提供了一个机会,可以用更多的方式来调整铁硫族化物超导体的超导性。
2014-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Resurgence of superconductivity and the role of $d_{xy}$ hole band in FeSe$_{1-x}$Te$_x$
本研究利用ARPES、三带低能模型和DFT比较揭示FeSe$_{1-x}$Te$_x$中$d_{xy}$空穴带随Te掺杂移向费米能级并增强关联,可能促成第二个超导穹顶。
2024-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chalcogen Height Dependence of Magnetism and Fermiology in FeTe_xSe_{1-x}
用密度泛函理论研究了FeTexSe_(1-x)(x=0,0.25,0.50,0.75和1)体系。我们的结果表明,对于FeSe,LDA在磁能大小方面似乎更好地近似,而GGA在很大程度上高估了它。另一方面,对于FeTe,GGA是更好的近似,给出了实验观察到的磁性状态。结果表明,Fe层上方硫族原子的高度对能带结构、费米能级N(EF)处的电子态密度(DOS)和费米面有显著影响。对于FeSe,N(EF)的值很小,以满足用于铁磁性的Stoner准则(I \timesN(EF)\geq 1),而对于FeTe,由于N(EF)的值很大,所以几乎满足该准则。用超原胞方法对FeTexSe 1-x进行的力最小化表明,在无序系统中Se和Te不共享同一位置,有两个不同的z坐标。这对磁能的影响很小,但当使用硫族元素原子的弛豫或平均z值计算时,EF附近的能带结构和DOS没有显著差异。因此,Se在Te位的取代降低了Fe层上方硫族元素高度的平均值,从而影响了系统的磁性和费米学。通过对无序系统的相干势近似,我们发现硫族元素原子在Fe层上方的高度而不是硫族元素种类或阴离子面中的无序,影响费米面(FS)的磁性和形状,从而显著改变系统中控制反铁磁自旋涨落的嵌套条件。
2012-07-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tuning quantum paramagnetism and d-wave superconductivity in single-layer iron chalcogenides by chemical pressure
本研究通过向单层FeSe/SrTiO₃掺S施加化学压力,调控其建模为自旋螺旋态非相干叠加的顺磁态,结合谱学观测揭示了能隙从U形到V形的演化与d波超导态的节点产生机制。
2023-10-09 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
Comparison of Ab initio Low-Energy Models for LaFePO, LaFeAsO, BaFe2As2, LiFeAs, FeSe and FeTe: Electron Correlation and Covalency
利用基于第一性原理计算的下折方案,对几类不同铁基超导体的有效低能哈密顿量进行了比较.推导出的模型参数对家庭的系统依赖性阐明,其中许多是从Fe-3d和磷族元素-/硫族元素-p轨道之间的共价性的系统变化理解。
2010-03-09 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
Frustrated magnetism in tetragonal CoSe, analogue to superconducting FeSe
最近合成的亚稳四相CoSe,同构的FeSe超导体,提供了一个新的途径,研究系统在接近铁基超导体。我们目前的磁性和输运性质的测量粉末和单晶的CoSe。高场磁化率测量表明抑制先前报道的10 K铁磁转变与磁化率表现出时间依赖性低于建议的过渡。动态标度分析的时间依赖性产生的临界弛豫时间为$τ^{*} = 0.064 \pm 0.008 $ s,这反过来又产生一个激活能$E_{a}^{*}$ = 14.84 $\pm$ 0.59 K和理想的玻璃化温度$T_{0}^{*}$ = 8.91 $\pm$ 0.09 K从Vogel-Fulcher分析。在电阻率和比热测量中没有观察到过渡,但这两种测量都表明CoSe是金属性的。这些结果被解释的基础上,CoSe表现出受挫的磁有序所产生的竞争磁相互作用。单晶磁化率的Arrott分析表明,磁矩位于$ab$ -平面内,因此层内磁波动以及层间耦合可能会引起挫折。这些结果对于理解铁硫属化物系统中的超导性以及利用CoSe作为化学和物理操作的宿主来调整和探索扩展的新一类过渡金属硫属化物中的新兴现象具有影响。
2018-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interband scattering- and nematicity-induced quantum oscillation frequency in FeSe
本研究针对FeSe基材料中向列相下量子振荡频率消失的现象,提出带间散射与向列序结合可产生非费米面口袋对应的、超出昂萨格关系的振荡频率,为关联材料量子振荡解读提供新机制。
2023-09-08 cond-mat.dis-nn 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
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
On the Remarkable Superconductivity of FeSe and its Close Cousins
十多年来,铁基超导体中涌现的电子现象一直处于凝聚态物理的前沿。在这类迷人的材料中,关于有序相的起源和相互交织的作用,包括向列性、磁性和超导性,人们已经了解了很多。近年来,焦点一直集中在FeSe及其近亲的独特和极不寻常的性质上。这一系列的材料已经吸引了相当大的关注,由于发现了意想不到的超导能隙结构,宽范围的超导临界温度,和证据的非平凡带拓扑结构,包括相关的自旋螺旋表面状态和涡旋诱导的马约拉纳束缚态。本文综述了铁硫系超导体的超导电性,包括体相FeSe,掺杂体相FeSe,FeTe $_{1-x}$ Se $_x$,插层FeSe材料,单层FeSe和FeTe $_{1-x}$ Se $_x$/SrTiO $_3$。我们专注于超导性能,包括相关的实验研究的调查,并讨论了不同的理论提出的配对方案。在本文的最后一部分,我们回顾了最近越来越多的证据,在FeSe相关材料的非平凡拓扑效应,再次关注有趣的超导性的影响。
2020-09-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The origin of nematic order in FeSe
硫属化合物FeSe在90 K时的磁跃迁,在T=0之前没有磁序,其起源仍然是铁基超导体统一理论的一个主要难题。我们分析了这个问题,在最近的实验数据,揭示在这种材料中的费米口袋非常小。我们表明,费米能量的微小导致磁涨落和电荷电流密度波通道中的涨落之间的近简并。当两种涨落模式合作促进相同的抢占式Ising-Erg序时,它们竞争主序。我们认为,这解释了为什么在FeSe中的磁相关长度小于其他铁基材料时出现的磁有序,以及为什么没有观察到磁性。我们讨论了如何压力升降机这种近简并,导致在一个非单调的依赖性的过渡与压力,与实验一致。
2015-04-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topology meets time-reversal symmetry breaking in FeSe$_{1-x}$Te$_{x}$ superconductor
本文利用零场μ子自旋弛豫在FeSe$_{1-x}$Te$_{x}$超导体中探测到体态时间反演对称性破缺超导态,揭示了其与拓扑电子结构的交汇,为研究拓扑超导与TRSB协同作用提供了平台。
2025-01-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible Nematic Spin Liquid in Spin-$1$ Antiferromagnetic System on the Square Lattice: Implication for the Nematic Paramagnetic State of FeSe
铁硫系超导体FeSe具有奇异的正常态,它表现出消失的磁序和具有电子的磁序,引发了对其磁基态的广泛探索。为了理解它的新性质,我们使用无偏的大尺度密度矩阵重整化群研究了具有双线性-双二次相互作用的高阻挫自旋- $1$系统的基态。值得注意的是,随着双二次相互作用的增加,我们发现Néel和条纹磁有序相之间的顺磁相。我们通过令人信服的证据,包括消失的自旋和四极序,没有晶格平移对称性破缺,以及在热力学极限下持续的非零晶格有序,将该相确定为非零量子自旋液体的候选者。所建立的量子相图很好地解释了中子散射测量中FeSe自旋涨落增强的现象和随压力增加的相变现象。这种确定的顺磁相提供了一个新的可能性,以了解FeSe的新特性。
2017-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Long range magnetic order in hydroxide layer doped (Li$_{1-x-y}$Fe$_{x}$Mn$_{y}$OD)FeSe
(Li $_{1-x}$ Fe $_{x}$ OH)FeSe超导体被怀疑由于LiOH层中的Fe取代而表现出长程磁有序。然而,没有直接观察,如中子衍射的磁反射的报道。在这里,我们使用化学设计策略来操纵LiOH层中的过渡金属的掺杂水平,以调节(Li $_{1-x-y}$ Fe $_{x}$ Mn $_{y}$ OD)FeSe系统的磁性。我们发现Mn掺杂专门取代了氢氧化物层中的Li,从而增强了(Li $_{0.876}$ Fe $_{0.062}$ Mn $_{0.062}$ OD)FeSe超导体的磁化强度,而不会显著改变磁化率和电/热输运测量所解决的超导行为。其结果是,长程磁有序的中子衍射测量观察到低于12 K。这项工作对磁性超导体的设计具有重要意义,可以从根本上理解铁硫属化物系统中的超导性和磁性,以及开发下一代器件的功能材料。
2019-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unveiling the quasiparticle behaviour in the pressure-induced high-$T_c$ phase of an iron-chalcogenide superconductor
本研究通过高压下FeSe$_{0.82}$S$_{0.18}$的量子振荡实验,发现费米面膨胀且有效质量保持较大,超导性增强三倍,归因于硫族元素高度引起的态密度变化,促进自旋涨落配对,并揭示复杂配对机制。
2024-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Drastic field-induced resistivity upturns as signatures of unconventional magnetism in superconducting iron chalcogenides
University of Oxford(牛津大学);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Institute of High-Pressure Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院高压物理研究所);Institute for Quantum Materials and Technologies, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所)
本研究通过高压和磁场调控揭示了铁基超导体中非常规磁性与超导性的复杂相互作用。
2025-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetism Driven by Anion Vacancies in Superconducting $α$--FeSe$_{1-x}$
为了研究亚化学计量比铁硫族化合物$_{1-x}$中的微观电子和磁相互作用,我们用第一性原理方法研究了这个近磁性FeSe系统中的Se空位.空位形成一个亚铁磁簇的8个Fe原子,这对于有序的x=1/8合金导致半金属导电。FeTe $_{1-x}$和BaFe $_2$ As $_2$与As空位得到类似的磁性团簇,虽然这些都不是半金属。基于固定自旋密度的结果,我们认为FeSe $_{1-x}$中的低能激发是具有短关联长度的类反顺磁激发。
2008-11-10 cond-mat.supr-con
van der Waals interaction in iron-chalcogenide superconductors
我们表明,包括范德华色散相互作用显着提高预测的晶格常数的密度泛函理论在铁硫族化合物(FeCh)超导体化合物,即FeSe和FeTe。我们展示了如何广义梯度近似(GGA)的交换相关电位高估了在这两种化合物的面外晶格常数与实验相比。此外,GGA预测中性FeCl2层之间的结合太弱,具有明显低估的体积模量。范德华修正模拟完全解决了这两个问题,调和理论结果与实验。在处理FeCl2化合物的理论预测时,必须考虑这些发现。
2013-03-18 cond-mat.supr-con
FeSe and the missing electron pocket problem
School of Physics and Astronomy, University of St. Andrews(圣安德鲁斯大学物理与天文学院);Institute of Physics, University of Greifswald(格赖夫斯瓦尔德大学物理研究所);Diamond Light Source(钻石光源)
本文针对FeSe的缺失电子口袋难题,综述了相关ARPES、STM实验进展与理论解释研究,强调了$d_{xy}$轨道的重要性,探讨了其对超导性理解的影响并提出未来研究方向。
2022-01-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crystal structure instability of FeSe grains: Formation of non-superconducting phase at the grain surface
我们研究了不同晶粒尺寸的FeSe多晶样品的磁化强度和晶体结构。对于具有大晶粒的样品,观察到大的磁临界电流密度Jc。对于具有小晶粒的样品,没有观察到超导信号;相反,观察到磁化滞后,这不是超导的结果。在具有小晶粒的样品的X射线衍射图案中,观察到宽的附加峰,对应于在FeSe晶粒表面处形成非超导(单斜)Fe-Se相。在晶粒表面的晶体结构的不稳定性将是迄今为止所研究的Fe-硫属化物多晶线的低超导性能的原因。
2016-04-04 cond-mat.supr-con
Role of Nematic Fluctuations on Superconductivity in FeSe$_{0.47}$Te$_{0.53}$ Revealed by NMR under Pressure
通过高压NMR研究FeSe$_{0.47}$Te$_{0.53}$,发现向列涨落而非反铁磁自旋涨落在其超导性中起主导作用。
2025-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Iron isotope effect on the superconducting transition temperature and the crystal structure of FeSe_1-x
用磁化和中子粉末衍射(NPD)方法研究了Fe硫系超导体FeSe_1-x中Fe同位素效应(Fe IE)对转变温度Tc和晶体结构的影响。天然Fe(含\simeq 92%的^{56}Fe)被其较轻的^{54}Fe同位素取代,导致T_c移动0.22(5)K,对应的Fe-IE指数为α_Fe=0.81(15)。同时,NDP还观察到了微量的结构变化,这可能是导致Tc总Fe同位素位移的原因。
2010-05-28 cond-mat.supr-con
Field-induced incipient spin-density phase stabilized inside the nematic phase of FeSe$_{1-x}$S$_x$
University of Oxford(牛津大学);Laboratoire National des Champs Magnetiques Intenses, EMFL, CNRS, Univ. Grenoble Alpes, INSA-T, Univ. Toulouse 3(法国国家强磁场实验室);National High Magnetic Field Laboratory and Department of Physics, Florida State University(佛罗里达州立大学);Institute for Quantum Materials and Technologies, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院)
该研究在高达68特斯拉磁场下于FeSe$_{1-x}$S$_x$向列相内发现场致自旋密度波相,通过输运与量子振荡证据表明,减弱向列性可稳定SDW序并促进超导配对机制。
2026-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual band renormalization in the simplest iron based superconductor
用高分辨角分辨光电子能谱(ARPES)研究了铁硫系超导体FeSe_{1-x}的电子结构。结果进行了比较,DFT计算显示一些显着的差异之间的实验电子结构的FeSe_{1-x},DFT计算和现有的数据FeSe_{x} Te_{1-x}。这些带经历了明显的轨道相关重整化,不同于对FeSe_{x} Te_{1-x}和任何其他磷族元素所观察到的。
2013-07-04 cond-mat.supr-con
Evidence for Orbital Order and its Relation to Superconductivity in FeSe0.4Te0.6
伴随着结构相变的电子态的出现是许多相关电子材料中反复出现的主题,包括高温氧化铜和铁基超导体。我们提供的铁硫系超导体FeSe0.4Te0.6从准粒子散射光谱图中检测到的电子态的证据。在Tc以上的温度下,破缺态持续到正常态。我们解释的散射模式与准粒子的干涉图案从紧束缚模型,占轨道排序的比较。讨论了它与超导电性的关系以及对相干长度的影响。
2015-12-09 cond-mat.supr-con
The pseudogap behavior in the stoichiometric FeSe superconductor (Tc~9.4 K)
本文报道了四元铁硫系超导体FeSe的合成及其超导行为。电阻率和磁矩的测量证实了它的超导电性与$T_c^{zero}$和$T_c^{mag}$在9.4 K的环境压力下。EPMA表明样品具有1:1的化学计量Fe:Se比($\pm$ 0.02)。室温下的Seebeck系数为12.3 $μ$ V/K,在200 K附近变为负值,表明它是一种双载流子材料。在$T_c$以上,$ρ(T)$曲线呈“S”形。因此,$dρ(T)/dT$和$d^2ρ(T)/dT^2$在$T^*$ =110 K时,根据高$T_c$铜酸盐的电阻率曲率映射(RCM)方法,显示出类似赝隙的行为。此外,磁场下的磁电阻$ρ_H(T)/ρ_{H=0}$和Seebeck系数$S(T)$揭示了$T^*$附近的伪间隙状行为。有趣的是,在相同的温度下,30 K,$S(T)$的符号和$d^2ρ(T)/dT^2$的所有符号从负变为正以上$T_c$。
2010-02-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unabridged phase diagram for single-phased FeSexTe1-x thin films
一个完整的相图及其相应的物理性质是理解铁基超导机制的必要前提。对于结构上最简单的11(FeSeTe)系统,早期的尝试使用体样品已经无法做到这一点,由于制造困难。在这里,薄的FeSexTe 1-x薄膜的Se含量覆盖整个范围内,通过使用脉冲激光沉积方法制备。晶体结构分析表明,所有薄膜在室温下均保持四方晶系结构。值得注意的是,最高的超导转变温度(TC = 20 K)发生在新发现的域,0.6 - 0.8。全硒掺杂范围的单相超导圆顶是铁硫系超导体中的第一个。我们的研究结果为探索新的物理学和优化超导体提供了一条新的途径。
2014-12-02 cond-mat.supr-con
Quantum Transitions of Nematic Phases in a Spin-$1$ Bilinear-Biquadratic Model and Their Implications for FeSe
自发现以来,铁基超导性一直被认为是在反铁磁序附近发展的,但这种范式在铁硫属化物FeSe中失败了,其单层版本保持着铁基超导体中最高超导转变温度的记录。令人惊讶的是,FeSe在非磁性的同时显示出有序性(自发破缺的晶格旋转对称性),这导致了几个关于其起源的相互竞争的提议,要么是$3d$ -电子的轨道自由度,要么是以受抑磁性形式的自旋物理学。在这里,我们认为,在压力下的FeSe的相图可以定性描述的量子自旋模型与高度挫折的相互作用。我们实现了场地因子化波函数分析和大规模密度矩阵重整化群(DMRG)在圆柱体上研究自旋$1$双线性双二次模型的正方形晶格,并确定量子跃迁从著名的$(π,0)$反铁磁状态到一个奇异的$(π,0)$反铁四极顺序,无论是直接或通过$(π/2,π)$反铁磁状态。这许多阶段,虽然不同,但都是相同的。我们还讨论了我们的理论基态相图的理解实验低温相图得到的NMR [P.S. Wang { \it等人},物理修订信函117,237001(2016)]和X射线散射[K. Kothapalli { \it等人},Nature Communications 7,12728(2016)]测量。我们的研究结果表明,在广泛的铁基材料的超导性有一个共同的起源在反铁磁关联的强关联电子。
2020-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ab-initio investigation of lattice distortions in response to van der Waals interactions in FeSe
非常规超导体中的电子结构是理解动量相关对相互作用和由此产生的超导能隙函数的关键。在铁基硫族化合物超导体中,电子色散、能隙结构和配对机制对$k_z$依赖性的重要性一直存在争议。在这里,我们提出了一个详细的调查的范德华相互作用FeSe和它的相互作用与磁无序和真实的空间结构特性。使用密度泛函理论,我们表明,他们需要考虑到调查后的三维效果,包括非平凡的拓扑结构,FeSe $_{1-x}$ Te $_x$和FeSe $_{1-x}$ S $_x$系统。此外,顺磁(PM)无序的影响被认为是在自旋空间平均的方法。我们的计算表明,PM放松的结构支持的图片不同的竞争有序的磁态在磁制度,产生磁挫折。
2020-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence of nodal gap structure in the basal plane of the FeSe superconductor
确定描述库珀对的波函数的对称性是理解铁基超导体高温超导性起源的关键。尽管近十年的紧张调查,这个问题的答案仍然难以捉摸。在这里,我们使用μ子自旋旋转/弛豫(muSR)技术来研究FeSe超导体的配对态的基本对称性,FeSe超导体是所有铁硫系超导体的基本组成部分。相反,早期的muSR研究粉末和晶体,我们表明,虽然超导能隙是最有可能的各向异性,但nodeless沿晶体学c轴,它是节点在ab平面,如超流密度在低温下的线性增加所示。我们进一步表明,FeSe的超导性能显示不太明显的各向异性比预期的。
2018-10-15 cond-mat.supr-con
Stripes, spin resonance and $d_{x^2-y^2}-$pairing symmetry in FeSe-based layered superconductors
本文采用双轨道紧束缚(TB)模型计算了新发现的铁硒化物超导体的RPA-BCS自旋共振谱。在正常态静态磁化率下,$(π,0)/(0,π)-$动量处的略呈方形的电子袋费米面(FS)在无公度矢量$q\sim(π,0.5π)$处产生领先的袋间嵌套不稳定性,在$U$的某个临界值处钉扎强的条纹状自旋密度波(SDW)或反铁磁(AFM)序。相同的嵌套也诱导$d_{x^2-y^2}-$配对。超导(SC)间隙是无节点和各向同性的FS,因为它们是同心的四重对称点的$d-$波隙最大值,在协议的各种测量。这会引起轻微的不相称的自旋共振与“沙漏”般的分散功能,在密切的协议与硫属化物的中子数据。通过求解BCS带隙方程,计算了SC带隙的$T$悬垂度,发现自旋共振在能量和强度上都遵循与$Δ(T)$相同的$T$演化规律,表明该系统中存在巡游弱或中间对耦合理论.
2011-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferroquadrupolar order and rotational symmetry breaking in a generalized bilinear-biquadratic model on a square lattice
铁硫属化合物的磁性和磁性是近年来人们研究的热点。受体相FeSe的反铁四极和Ising-Err阶的启发,我们研究了具有多近邻相互作用的$S=1$广义双线性-双二次模型的相图.我们发现一个大的参数制度($π$,0)反铁四极相,量子涨落如何稳定它通过提升无限简并的某些半经典状态。无偏密度矩阵重整化群分析也提供了这一C $_4$ -破缺四极相的证据。我们讨论了我们的研究结果的影响FeSe和相关的铁基超导体。
2017-04-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-Tc superconductivity in FeSe at high pressure: Dominant hole carriers and enhanced spin fluctuations
电子-空穴带间相互作用对铁-磷属元素化物高温超导体的重要性已被广泛认识。然而,在FeSe单层膜和插层铁硒化物中,已经提出了没有空穴载流子的高Tc超导性,这提出了一个根本问题,即铁磷属化物和硫属化物是否具有不同的配对机制。本文通过磁输运测量和第一性原理计算,研究了体相FeSe在压力作用下高温相的电子结构特性。随着压力的增加,低Tc超导相转变为高Tc相,在那里我们发现正常状态的霍尔电阻率从负到正的变化,证明占主导地位的空穴载流子与其他FeSe衍生的高Tc系统形成鲜明对比。此外,霍尔系数显着放大,磁电阻表现出异常的标度行为,证明强烈增强的带间自旋涨落在高Tc相。这些结果在FeSe突出的相似性与高Tc相的铁pnictides,构成了一个统一的理解铁基超导性的一步。
2016-11-23 cond-mat.supr-con
Sulfur-induced magnetism in FeSe$_{1-x}$S$_x$ thin films on LaAlO$_3$ revealed by muon spin rotation/relaxation
利用μ子自旋旋转/弛豫测量研究了FeSePDMATHABMM S $_x$薄膜在LaAlO $_3$上的磁性.一个急剧下降的初始不对称性观察到的峰结构的μ子自旋的弛豫速率的温度依赖性几乎在相同的温度下,扭结异常,观察到的温度依赖性的电阻率。随着S含量的增加,异常温度升高,最低温度处的磁起伏受到抑制。这些结果表明,S替代诱导磁性在低温下在FeSe $_{1-x}$ S $_x$薄膜。虽然FeSe薄膜中的磁性相和非磁性相对化学压力的行为与体相FeSe对流体静压的行为相似,但是$T_{\mathrm c}$的行为在这些系统之间是显著不同的。我们的研究结果表明,详细的物理和化学压力效应之间的比较研究是非常重要的理解铁硫属化合物的磁性,向列性和超导性的相互作用。
2021-03-12 cond-mat.supr-con
Superconductivity in a single layer alkali-doped FeSe: a weakly coupled two-leg ladder system
利用分子束外延技术制备了单层钾掺杂的硒化铁(110)薄膜。这样的单层膜可以被看作是由弱耦合的两条腿的铁梯组成的二维系统。扫描隧道光谱表明,在这种两条腿的梯形系统中,超导性得到了发展。超导能隙与多层膜相似。然而,由第一性原理计算得到的费米面拓扑与体材料的费米面拓扑有很大的不同。我们的研究结果表明,超导配对是非常短程或发生,而本地在铁硫族化物。超导电性很可能是由电子-电子关联效应驱动的,并且对费米面的变化不敏感。
2012-10-17 cond-mat.supr-con
Gap opening and orbital modification of superconducting FeSe above the structural distortion
我们利用稳态和瞬态光谱检查非热准粒子的响应相对于正常状态的铁硫系超导体的轨道修改。的动态显示出现的间隙状准粒子(与~36 meV的能隙)的光学光谱重量在可见光范围内的一致转移,在温度高于结构畸变。我们的观察表明,高温间隙的开放和晶格对称性破缺可能是由短程轨道和/或电荷序驱动的,暗示了铁基超导体中电子向列性和前体序之间的密切相关性。
2012-02-03 cond-mat.supr-con physics.optics
Importance of Fermi surface and magnetic interactions for the superconducting dome in electron doped FeSe intercalates
铁硫属化物超导体的范德华能隙可以插入各种无机和有机化合物,这些化合物改变铁层的电子掺杂水平。在Lix(C3N2H10)0.37FeSe中,已报道在x = 0.06至x = 0.68的掺杂范围内发生超导转变温度Tc的圆顶。我们采用密度泛函理论和自旋涨落理论相结合的方法从理论上描述了超导转变温度的演化。我们清楚地证明了电子结构的变化如何支持超导Tc的增加。然而,在高掺杂水平的Tc的抑制,只能通过分析的磁倾向,从低掺杂的条纹型演变到高掺杂的双共线的理解。
2020-05-13 cond-mat.supr-con
Quantitative characterization of short-range orthorhombic fluctuations in FeSe through pair distribution function analysis
对铁硫系超导体FeSe的粉末样品进行了中子和X射线全散射测量。使用对分布函数(PDF)分析的总散射数据调查短程原子的相关性,我们建立了一个瞬时的存在,本地正交结构畸变归因于持续到高温tetraorbic相,至少高达300 K,并可能显着更高的温度下的波动。这种短程正交畸变在300 K下在约1 nm的长度尺度上相关,并且随着温度向长程结构转变温度降低而增长到几nm。在低温超导状态下,局部瞬时结构表现出增强的正交畸变相对于平均结构,具有典型的弛豫长度为3 nm。这些正交涨落的定量表征揭示了这种典型的铁基超导体的向列性。
2019-07-23 cond-mat.supr-con
Suppression of Superconductivity by Twin Boundaries in FeSe
利用低温扫描隧道显微镜和光谱研究了分子束外延FeSe薄膜中的孪晶晶界。孪晶边界可以通过对来自两侧Fe位杂质的局部电子二聚体取向的90°变化进行成像来明确识别。孪晶界与Fe-Fe键方向成45°角,显著抑制了超导能隙,这与最近在其他铁磷属元素化合物中的实验和理论发现不同。此外,涡旋似乎在孪晶界上积累,这与那里的超导性退化一致。超导电性的变化可能是由于在孪晶边界附近的Se高度增加引起的,这为该高度对超导电性机制的重要性提供了第一个局部证据。
2012-09-27 cond-mat.supr-con
Spatial Inhomogeneity of the Superconducting Gap and Order Parameter in FeSe_{0.4}Te_{0.6}
在T_{C} ~14 K温度下,对铁硫系超导体FeSe_{0.4} Te_{0.6}进行了低温扫描隧道显微镜和光谱研究.超导能隙的空间分辨测量揭示了纳米尺度上的实质性不均匀性。通过与不同超导序参量(s波、d波和各向异性s波)的计算谱进行比较,分析了隧穿谱中所见的能隙结构,得到了与各向异性s波对称性(~ 40%)的序参量的最佳一致性。观察到的超导能隙的温度依赖性,在大的和小的间隙尺寸的地方表明,它确实是超导转变温度是不均匀的。间隙尺寸的温度依赖性比BCS理论所预期的要大得多。与当地的化学成分的局部间隙的大小的分析表明,几乎没有相关性的Se-/Te-原子在表面的局部浓度。
2013-08-20 cond-mat.supr-con