Charge dynamics in the normal state of the iron oxypnictide superconductor LaFePO
我们提出了第一个在正常状态下的ab-平面取向的铁氧铌酸盐超导体LaFePO单晶的红外和光学研究。我们发现,这种材料是一种低载流子密度的金属,具有中等水平的相关性,并表现出电子玻色子耦合的签名。这些数据与LaFePO中相干准粒子的存在是一致的。
2008-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
P-T phase diagram of iron arsenide superconductor NdFeAsO0.88F0.12
NdFeAsO0.88F0.12属于最近发现的高TC铁基超导体家族。研究了高压对该材料输运性质的影响。相反,镧基化合物,我们没有观察到一个最大的TC压力下。在压缩条件下,TC作为压力的线性函数迅速下降,斜率k = -2.8 \pm 0.1 K / GPa。零压时的外推值约为TC(0)= 51.7 \pm 0.4 K。在压力高于~18.4 GPa时,超导态在所有测量温度下都消失。电阻变化的斜率,并显示出一个翻起的行为,这可能是有关的近藤效应或弱的本地化的二维载流子低于45 K以上的TC,从而与超导相竞争。样品的行为在减压下是完全可逆的。根据我们的实验数据,我们提出了一个初步的P-T相图NdFeAsO 0.88F 0.12。
2011-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intrinsic magnetic properties of NdFeAsO$_{0.9}$F$_{0.1}$ superconductor from local and global measurements
利用磁光成像技术研究了多晶NdFeAsO $_{0.9}$ F $_{0.1}$(NFAOF)的局域磁化强度。在不同的温度下,可以绘制尺寸高达$\sim200\times100\times30$ $μm^{3}$的单个微晶。晶粒内的持续电流密度约为$j\sim10^{5}$ A/cm $^{2}$,并且在约$T_{m}\sim38$ K下,处于回复态的磁弛豫速率达到峰值。通过与在棒状、致密的多晶样品中测得的总磁化强度的比较,我们认为NdFeAsO $_{0.9}$ F $_{0.1}$类似于层状高$T_{c}$化合物,如Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+x}$,并在涡旋结构中表现出$3D\to2D$交叉。2D Ginzburg参数约为$Gi^{2D}% \simeq10^{-2}$,这意味着电磁各向异性与$ε\sim1/30$一样大。在$T_{m}$以下,静态和动态行为与集体钉扎和蠕变一致。
2008-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Current-voltage characteristics of NdFeAsO0.85F0.15 and NdFeAsO0.85 superconductors
通过对NdFeAsO_(0.85)F_(0.15)和NdFeAsO_(0.85)超导体在高达9 T的磁场中的电阻率和电流-电压(I-V)测量的分析,确定了它们的涡旋相图。一个明确的涡旋玻璃到液体的转变是确定只有在缺氧NdFeAsO 0.85,其中的I-V曲线可以很好地缩放到液体和玻璃的分支与涡旋玻璃理论一致。随着磁场的增加,激活能U 0,推导出的电阻率的Arrhenius图的基础上的热激活磁通流模型(TAFF),衰减更快的NdFeAsO 0.85 F0.15比NdFeAsO 0.85。此外,NdFeAsO_(0.85)的不可逆场Hirr随温度的降低比NdFeAsO_(0.85)F_(0.15)的增加更快。这些观察结果证明了强的涡旋钉扎效应,推测是由缺氧NdFeAsO0.85中的增强缺陷和紊乱引起的。据推测,增强的缺陷和无序也可以负责的涡旋玻璃到液体的转变在NdFeAsO0.85。
2008-11-12 cond-mat.supr-con
Physical property characterization of single step synthesized NdFeAsO0.80F0.20 bulk 50K superconductor
本文报道了一种简单的一步合成方法,合成了具有50 K以下体超导性的NdFeAsO_(0.80)F_(0.20)超导体。标题化合物是通过在真空(10-3托)石英管中封装经由固态反应路线合成的。粉末X射线衍射数据的Rietveld分析表明,化合物为四方晶系结构,空间群为P4/nmm。R(T)H测量显示出超导性,Tc(R=0)在48 K和一个非常高的上临界场(Hc 2)高达345特斯拉。磁性测量显示,在低于50 K的抗磁开始体超导性。在5 K时,低临界场(Hc 1)约为1000 Oe。在正常状态下,高于60 K时,该化合物表现出纯顺磁性行为,因此排除了基质中任何有序FeOx杂质的存在。在比热测量中,由于系统中Nd+3离子的原子力显微镜有序性,在超导转变(Tc)附近观察到跳跃,并在T=4 K以下观察到上升。热电功率(TEP)在Tc以下为负值,表明NdFeAsO_(0.80)F_(0.20)超导体中的主要载流子为n型。本文研究了大块超导NdFeAsO_(0.8)F_(0.2)样品的粒度,并通过观察外加交流驱动磁场的不同振幅和频率,研究了晶粒内和晶粒间的贡献。
2012-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-induced in-gap state and Tc in sign-reversing s-wave superconductors: analysis of iron oxypnictide superconductors
氧铌酸盐超导体中有望实现的符号反转的完全能隙超导态,由于库珀对的带间散射,能隙杂质对超导态有显著的影响.本文基于各向同性双带BCS模型研究了这个问题:在氧铌酸盐超导体中,杂质的带间散射$I'$不等于带内散射$I$ .在玻恩散射区,由于带间散射,如果是$I\sim I'$,则Tc的降低是相当大的,并且杂质诱导的态密度(DOS)是突出的。虽然杂质诱导的DOS可以在$1/T_1$中产生幂律温度依赖性,但不可避免地伴随着Tc的相当大的抑制。相反,在幺正散射区,除了$I=I'$外,杂质对Tc和DOS的影响都很小。通过理论和实验的比较,我们预期$s_\pm$ -波隙函数的各向异性程度强烈地依赖于化合物。
2009-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Limits on the Superconducting Order Parameter in NdFeAsO$_{1-x}$F$_y$ from Scanning SQUID Microscopy
确定超导序参量的对称性,在最近发现的铁氧族超导体,RFeAsO $_{1-x}$ F $_{y}$,其中$R$是一种稀土,是一个高度优先事项。许多提出的序参数有内部$π$相移,如铜氧化物中发现的d波序,这将导致隧穿中的方向相关相移。在致密的多晶样品中,这些相移反过来会导致超导状态下的自发轨道电流和磁化。我们进行扫描SQUID显微镜上的致密的多晶样品的\NdFeAsO $_{0.94}$ F $_{0.06}$与$T_c=48$ K,并没有发现这样的自发电流,排除了许多建议的顺序参数。
2008-12-01 cond-mat.supr-con
Sheet Dependence on Superconducting Gap in Oxygen-Deficient Iron-based Oxypnictide Superconductors NdFeAs0.85
用低能可调光子对贫氧铁基氧铌酸盐超导体NdFeAsO_(0.85)(Tc=52K)进行光电子能谱研究,发现费米能级附近的电子结构与光子能量有明显的关系。在9.5eV光子的超导态中可以观察到一个明显的前沿位移,而在6.0eV光子的超导态中可以观察到一个清晰的费米截止,前沿位移很小。结果表明,超导能隙不是在Gamma(0,0)点附近的类空穴上打开,而是在M(pi,pi)点附近的类电子片上打开。
2008-08-07 cond-mat.supr-con
Electronic structure of the BaTi$_2$As$_2$O parent compound of the titanium based oxypnictide superconductor
用角分辨光电子能谱研究了新发现的钛基氧铌酸盐超导体的母体化合物BaTi_2As_2O的电子结构。电子结构显示出多轨道性质和可能的三维特征。一个反常的温度依赖的光谱权重重新分布和广泛的lineshape表明的光谱函数的不相干的性质。在200 K左右的密度波转变温度下,费米面处出现部分能隙。这些结果表明BaTi_2As_2O很可能是一种强相互作用区的电荷密度波材料。
2014-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical Prediction of the Nematic Orbital-Ordered State in Ti-Oxypnictide Superconductor BaTi2(As,Sb)2O
在铁基和铜氧化物等强关联金属超导体中,出现了无磁化的电子自旋态。为了理解这一普遍现象,我们研究了氧铌酸钛化合物BaTi_2(As,Sb)_2 O的基态,并将其表示为三维10轨道哈伯德模型.反铁磁涨落是由费米面嵌套引起的。有趣的是,我们发现自旋涨落驱动的轨道秩序,由于强烈的轨道自旋干涉,这是描述的Aslamazov-Larkin顶点校正(AL-VC)。计算结果与BaTi_2(As,Sb)_2 O的实验结果一致。因此,自旋涨落驱动的轨道顺序由于AL-VC机制,预计将是普遍的各种二维和三维多轨道金属。
2016-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synthesis and Microstructural Studies of Iron Oxypnictide LaO1-xFxFeAs Superconductors
报道了铁基氟掺杂LaOFeAs超导体的合成和结构/微结构研究。我们已经成功地合成了氟掺杂的超导LaO 1-xFxFeAs材料,通过选择较低的温度(1150 ℃)和较长的合成持续时间(60小时),与这些在开创性的第一个贡献[Kamihara等人2008 J Am Chem Soc 130 3296]中使用的标准值相比。通过X射线衍射测定的晶格参数的减少证实了氟的取代。在x=0.2的掺杂水平下观察到的超导转变温度为27.5 K。这种超导材料LaO_(1-x)F_xFeAs具有有趣的微结构特征。这与除了标准相之外,还存在另一种结构相有关,其c参数为~ 12.67 A。这表明在这些新的oxypnictides中存在类似于铜酸盐的调制结构。这一阶段可能会对这个新的高Tc家族产生新的影响。
2008-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intra-unit-cell nematic charge order in the titanium-oxypnictide family of superconductors
理解对称性破缺状态(如电荷、自旋和轨道序)在诸如高温超导(HTSC)等突发性质机制中所起的作用是材料研究中的一个主要课题。这种有序可能存在于一个晶胞中,例如超导体,直到最近才被理论上考虑,但它在铁磷族元素化物和掺杂铜酸盐超导体中的观察使其处于当前研究的最前沿。在这里,我们表明,最近发现的BaTi $_2$ Sb $_2$ O超导体和它的“母体”化合物BaTi $_2$ As $_2$ O形成一个破缺的基态,可以自然地解释为一个单元电池内的电荷秩序与$d$波对称性,指出普遍存在的现象。这些发现,加上这些材料的关键结构特征是铜酸盐和铁-磷属元素化物HTSC材料之间的中间体,使钛氧磷属元素化物成为理解有序性质及其与超导性关系的重要新材料系统。
2014-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Muon-spin rotation studies of SmFeAsO_0.85 and NdFeAsO_0.85 superconductors
用μ子自旋旋转方法测量了名义成分为SmFeAsO_(0.85)(T_c \simeq 52 K)和NdFeAsO_(0.85)(T_c \simeq 51 K)的铁基超导体的面内磁场穿透深度λ_{ab}。Sm和Nd掺杂样品在T=0时λ ab的绝对值分别为189(5)nm和195(5)nm。在Uemura分类方案中,考虑了超导转变温度Tc和有效费米温度T_F之间的相关性,对磁穿透深度数据的分析表明,这两类铁基超导体(含氟和不含氟)属于同一类非常规超导体。
2008-05-13 cond-mat.supr-con
The intrinsic electronic phase diagram of iron-oxypnictide superconductors
我们提出了第一个全面的推导的铁氧铌酸盐超导体在正常状态下的电阻率$ρ$的LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$和SmFeAsO $_{1-x}$ F $_x$的掺杂范围宽的基础上的分析。我们的数据为这些新材料中不寻常的正常状态属性提供了明确的证据。特别地,在低掺杂水平下超导性的出现伴随着正常状态的$ρ$中的明显异常输运行为,这让人想起母体材料中的自旋密度波(SDW)特征。在较高的掺杂水平下,LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$的$ρ$显示出从这种赝隙状行为到费米液体状行为的明显转变,模仿了铜酸盐的相图。此外,我们的数据揭示了异常特征的强度和超导相的稳定性之间的相关性。在SmFeAsO $_{1-x}$ F $_x$中,超导电性增强,类赝隙特征增强,而在具有类费米液体行为的掺杂区,超导电性降低,类赝隙特征消失.
2009-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice anomalies in the FeAs$_{\rm 4}$ tetrahedra of the NdFeAsO$_{\rm 0.85}$ superconductor that disappear at T$_{\rm c}$
用高分辨同步辐射X射线粉末衍射(SXRPD)研究了NdFeAsO $_{0.85}$超导化合物的温度特性。通过采用密集的温度采样,我们已经成功地揭示了不被注意的结构修改,开始约$\sim$ 180 K,并在转变温度消失。数据表明,在Nd-O电荷库层的结构特性的微小变化,而在超导Fe-As层的FeAs $_{4}$四面体显示逐渐修改$\sim$ 180 K以下,突然消失在T $_{\rm c}$强烈表明与超导电性的连接。
2010-12-07 cond-mat.supr-con
Superconductivity in a Two-Orbital Hubbard Model with Electron and Hole Fermi Pockets: Application in Iron Oxypnictide Superconductors
利用精确对角化方法研究了带分裂的一维二轨道哈伯德模型的电子态。计算了Luttinger液体参数$K_ρ$,得到了轨道内和轨道间库仑$U$和$U'$、Hund耦合$J$和对转移$J'$的超导相图.在这个模型中,当费米能级穿过上下轨道带时,会产生电子和空穴费米口袋。我们发现,该系统显示两种类型的SC相,SC \Roman{u'-large}的$U>U'$和SC \Roman{u-large}的$U<U'$,在广泛的参数范围内,包括弱和强关联制度。配对相关函数表明,SC \Roman{u'-large}(SC \Roman{u-large})的最主要配对是两个费米口袋之间的顺序参数的符号反转的位间(在位)轨道内自旋单线态。SC \Roman{u'-large}的结果与最近提出的铁氧铌酸盐超导体的符号反转s波配对是一致的。
2009-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An inter comparison of the upper critical fields (Hc2) of different superconductors - YBa2Cu3O7, MgB2, NdFeAsO0.8F0.2, FeSe0.5Te0.5 and Nb2PdS5
在这里,我们报告的比较不同的超导体的上临界场计算的两种不同的理论,即,Werthamer Helfand Hohenburg(WHH)和Ginzberg Landau(GL)。所有样品都是通过先前已知的固态反应路线合成的。相纯度由粉末X射线衍射(XRD)数据的Rietveld精修确定。本文研究了不同超导体的高场(14 T以下)磁输运\r{ho}(T)H,以估算它们的上临界场(H_c ~ 2)。目前的内部比较涵盖了从铜酸盐(YBa 2Cu 3 O 7)-硼化物(MgB 2)-铁磷属元素化物(NdFeAsO0.8F0.2)和硫属元素化物(FeSe0.5Te0.5)到坚固的Nb 2 PdS 5。用GL和WHH方程外推计算了零温下的上临界场[Hc ~ 2(T)]。
2016-03-28 cond-mat.supr-con
Spin Fluctuations and Unconventional Superconductivity in the Fe-based Oxypnictide Superconductor LaFeAsO_0.7 probed by 57Fe-NMR
本文报道了贫氧铁基氧磷属化合物超导体LaFeAsO $_{0.7}$($T_{c}=$ 28 K)的$^{57}$ Fe-NMR研究。在超导态下,$^{57}$ Fe-Knight位移$^{57}K$的自旋分量在低温下几乎降为零,核自旋-晶格弛豫速率$^{57}(1/T_{1})$呈现出类似于$T^{3}$的依赖性,而在$T_{c}$下方没有相干峰,这为自旋-单态Cooper配对形成的非常规超导态提供了有力的证据.所有这些事件$T_c$以下的扩展s $_{\pm}$波配对与费米面之间的顺序参数的符号反转一致的争论。在正常态下,我们发现Fe和As位的$1/T_1T$在冷却时都有显著的降低,这是由于在室温以下冷却时,整个${\bm q}$空间的自旋涨落的低能谱权重降低所致.这种行为从未在其他强关联超导体中观察到,在这些超导体中,反铁磁相互作用在介导库珀配对中起着至关重要的作用。
2008-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large Seebeck coefficients in Iron-oxypnictides : a new route towards n-type thermoelectric materials
最近报道的铁氧磷属化合物在适当掺杂时作为一类新的超导体,表现出约为~ 100 microV/K的大的塞贝克系数,同时保持良好的导电性。它们的功率因数在低温下显示出峰值,这表明这些材料在液氮温度范围内的热电冷却模块中的可能应用。
2008-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for Strong Itinerant Spin Fluctuations in the Normal State of CeFeAsO(0.89)F(0.11) Iron-Oxypnictides
本文用X射线吸收谱和光电子能谱研究了CeFeAsO_(0.89)F_(0.11)氧氮氧化物超导体正常态的电子结构。所有的数据表现出的Fe d-电子巡回签名。交换多重峰出现在Fe 3s核心水平表明存在巡回自旋波动。这些发现表明,这些材料中超导性的基本物理和起源可能与铜氧化物高温超导体的基本物理和起源有很大不同。这些材料为阐明高温超导中磁涨落的作用提供了机会。
2008-11-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of magnetism on the superconducting properties of iron-based superconductor NdFeAsO0.88F0.12
对NdFeAsO_(0.88)F_(0.12)超导体进行了直流和交流磁化测量,以研究磁性对该系统超导性质的影响。在7.5KOe以下,观察到ZFC和FC磁化率曲线的交叉。交流磁化率一次谐波的虚部在10 K以下随直流磁场的增大而增大,在低温下表现出7.5KOe以下的频率依赖性。Nd ~(3+)离子的顺磁性使磁滞回线发生倾斜,磁滞回线宽度变宽。在对顺磁性进行校正后,得到了本征Jcm随磁场和温度的变化关系,并与实验得到的总Jcm进行了比较。磁化强度异常行为的起源进行了调查,并归因于一个磁背景,这被推测是由自旋玻璃态。然而,该磁背景不影响该样品中的磁通钉扎特性。并对相关机理进行了探讨。
2010-03-31 cond-mat.supr-con
Structure and Magnetic Order in the NdFeAs(O,F) Superconductor System
最近发现的超导体LaFeAs(O,F)的转变温度Tc~26 K,对镧系离子非常敏感,含Sm的氧磷族化合物的Tc可达55 K。因此,重要的是要确定镧系元素上的磁矩如何影响这些系统中的整体磁性。在这里,我们报告的Nd oxypnictides的中子衍射研究。NdFeAsO在1.96K以下表现出长程反铁磁有序。Rietveld精化表明,在0.3K时,Fe和Nd的磁序都需要用1.55(4)Bohr磁子/Nd和0.9(1)Bohr磁子/Fe的交错矩来描述观测数据。其他的结构特性,如四方正交畸变被发现是非常相似的LaFeAsO。超导样品NdFeAsO_(0.80)F_(0.20)在低于1.5K的任何温度下均未发生磁有序化和结构畸变。
2008-07-11 cond-mat.supr-con
Comparative study of transport and magnetic Jc in the polycrystalline iron-based superconductor NdFeAsO{0.88}F{0.12}
对高压法和常压法制备的NdFeAsO_(0.88)F_(0.12)多晶超导体的磁化强度和输运特性进行了对比研究。由电阻转变曲线估算了上临界场(Hc 2)、不可逆场(Hirr)和各向异性参数。转变宽度的加宽是由于Hc 2各向异性和样品超导性的不均匀性。在低磁场下的磁滞回线(MHLs)的测量,以检测弱链接行为的痕迹。低场下的重闭磁滞回线表明两种样品都存在弱连接。磁化临界电流密度Jcm来自MHL。高压合成的样品显示出更高的Jcm。然而,通过直接传输I-V测量,传输临界电流密度Jct非常低。两个样品的Jct值相当。Jcm和Jct之间的巨大差异也表明两个样本中存在弱链接。并对相关机理进行了详细的讨论。
2010-09-07 cond-mat.supr-con
Interaction-induced singular Fermi surface in a high-temperature oxypnictide superconductor
在铁基超导体家族中,LaFeAsO型材料由于其明显的二维性而具有最简单的电子结构。然而,它们具有最高转变温度Tc=55K的超导电性。早期的电子结构理论预测显示,费米表面有多个大的圆形部分,具有非常好的几何重叠(嵌套),被认为可以增强配对相互作用,从而增强超导性。费米面中这种大的圆形特征的流行已经与许多其他铁基化合物相关联,并且已经在该领域中被普遍接受。在这项工作中,我们表明,1111型的原型化合物,SmFe 0.92 Co 0.08 AsO,是在与这种描述不一致,并具有明显不同的费米面,它由两个奇异的结构形成的边缘的几个带,拉到费米能级从理论上预测的能带结构的深度由强电子相互作用。这种奇异性极大地影响了材料的低能电子特性,包括超导性。我们进一步认为,这些奇异性的发生相关的最大超导转变温度可达到的每个材料类在整个家庭的铁基超导体。
2015-05-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of Normal-state Property in the Iron-based Oxypnictide Superconductors LaFeAsO1-y probed by 57Fe-NMR and 75As-NMR/NQR
本文报道了贫氧铁基氧氮族化合物超导体LaFeAsO_{1-y} $. A microscopic phase separation between superconducting domains and magnetic domains is shown to take place in the underdoped sample, indicating a local inhomogeneity in association with the density distribution of oxygen deficiencies. As a result, 1/T_1T in the normal state of the superconducting domain decreases significantly upon cooling at both the Fe and As sites regardless of the electron-doping level in LaFeAsO_{1-y}. On the basis of this result, we claim that $ 1/T_1 T $ is not always enhanced by antiferromagnetic fluctuations close to an antiferromagn…
2009-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
L4Fe2As2Te1-xO4-yFy (L = Pr, Sm, Gd): a layered oxypnictide superconductor with Tc up to 45 K
报道了转变温度为25 K的铁镧系氧铌酸盐超导体L_4Fe_2As_2Te_(1-x)O_4(L = Pr,Sm,Gd)的合成、结构和物理性质。用立方砧技术在高压下生长了单晶。晶体结构由L_2O_2四面体层和由Te和Fe_2As_2四面体链交替层隔开的L_2O_2四面体层组成:-L_2O_2-Te-L_2 O_2-Fe_2As_2-L_2O_2-Te-L_2 O_2-(空间群:I_4/mmm,a ~ 4.0,c ~ 29.6 μ m)。用氟取代氧提高了临界温度,例如在Gd 4Fe 2As 2 Te 1-xOyF 4-y中提高到45 K。磁转矩测量揭示了各向异性的渗透深度为31。
2013-12-18 cond-mat.supr-con
Coherence-incoherence crossover in the normal state of iron-oxypnictides and importance of the Hund's rule coupling
最近发现了一类新的铁砷基高温超导体,其超导转变温度高达55 K。在这里,我们表明,使用微观理论,在高温下的铁pnictides的正常状态是高度异常的,显示居里外斯磁化率和线性温度依赖性的电阻率。在相干尺度T* 以下,电阻率急剧下降,磁化率与保利式温度依赖性交叉。值得注意的是,相干-非相干交叉温度是洪德规则耦合J_Hund的强度的非常强的函数。根据正常态的性质,我们估计J_Hund为0.35- 0.4eV。在原子极限下,此J_Hund值导致交换常数J_1/J_2~2的临界比值。虽然正常状态的非相干性是所有强关联超导体所共有的,但由于其多轨道电子结构,铁氧磷化合物中出现非相干态的机制是独特的。
2009-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual Pseudogap-like Features Observed in Iron Oxypnictide Superconductors
我们已经进行了随温度变化的角度积分激光光电子能谱研究的铁氧磷属化合物超导体LaFeAsO:F和LaFePO:F表现出临界转变温度(Tc的)分别为26 K和5 K。我们发现,高Tc的LaFeAsO:F表现出一个温度依赖的赝能隙的功能,在250 K的费米能级约0.1 eV的延伸,而这样的功能是在低Tc的LaFePO:F不存在。在LaFeAsO:F和LaFePO:F中我们也发现了~20 meV的赝能隙特征和超导能隙的特征。我们讨论了不寻常的pseudogap样功能的可能起源,通过与高Tc铜酸盐的比较。
2009-01-15 cond-mat.supr-con
Low-Temperature Rapid Synthesis and Superconductivity of Fe-Based Oxypnictide Superconductors
我们能够开发出一种新的方法来合成铁基氧铌酸盐超导体。以LnAs和FeO为原料,在固相烧结前进行球磨处理,在1173K的低温下烧结20min,得到了Tc高达50.7K的Sm 0.85Nd 0.15FeAsO 0.85F 0.15样品。
2010-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Preparation of the oxypnictides and studies on their superconductivity
制备了不同y值的LaFe_(1-y)Co_yAsO_(1-x)Fx(x=0.11),测量了它们的电导率、超导抗磁性和霍尔系数。~(75)As-和~(135)La-NMR研究表明,尽管Co掺杂成功,但没有发现Tc与γ的任何有意义的相关性,这表明Co掺杂对Tc的抑制作用并不像具有节点的超导体那样显著。即使对于没有节点的超导体,如果有两个不同的(不连续的)费米面,其序参量具有相反的符号,那么期望这种对Tc的小影响也可能不容易。核磁共振Knight位移数据表明,低温下库珀对处于单重态,自旋磁化率几乎完全被抑制。
2008-08-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin density wave in oxypnictide superconductors in a three-band model
在三带模型下研究了氧铌酸盐的自旋密度波及其温度依赖性。在无规相近似下计算了各种相互作用下的自旋极化率。发现M点附近的自旋磁化率峰呈现出动量为(0,$π$)的自旋密度波(SDW)和清晰的条纹状自旋组态.带内库仑排斥使SDW显著增强,而Hund耦合使SDW减弱,并在较高温度下在$Γ$点出现新的共振,表明顺磁相的形成.存在从SDW相到顺磁相的明显转变。
2010-04-26 cond-mat.supr-con
Bipartite magnetic parent phases in the iron-oxypnictide superconductor
高温(高- $T_{\rm c}$)超导性出现作为一个未掺杂的母体化合物表现出反铁磁秩序的载流子掺杂的结果,从而,母体化合物的基态性质是密切相关的超导状态。在此基础上,讨论了自旋涨落是铜氧化物超导电子配对的起源。然而,由于铁磷属元素化合物特有的多轨道系统,使得人们对铁磷属元素化合物中的非常规自旋涨落或高级轨道涨落等配对机制越来越感兴趣。在这里,我们报告的反铁磁秩序的发现,以及一个独特的结构转变,在电子过掺杂的LaFeAsO $_{1-x}$ H $_x$($x$ ~ 0.5),从而发现另一个母相,虽然重掺杂。在这种材料中观察到的前所未有的两个圆顶超导相可以解释为载流子掺杂的结果,从原来的$x\sim0$和先进的$x\sim0.5$母相向中间区域。第二磁性相中具有不同物理性质的二分母相为我们提供了一个有趣的例子来说明铁磷属元素化物中磁相互作用、结构变化和轨道自由度之间的密切相互作用。
2014-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonon dispersions and Fermi surfaces nesting explaining the variety of charge ordering in titanium-oxypnictides superconductors
层状钛氧铌酸盐超导体的电荷有序性的理论预测和实验结果之间一直存在着一个难题。到目前为止,解释这种差异的非传统机制一直存在争议,甚至影响了对化合物超导性的理解。我们提供了一个新的理论预测,通过这个预测,不需要任何复杂的非常规解释就可以解决这种差异。阐明了声子色散和费米面嵌套矢量的变化是导致普通晶体结构在无CDW时超晶格结构变化的原因,其中包括BaTi $_2$ As $_2$ O的正交$2 \times 2 \times 1$结构,这一结构至今尚未得到成功解释,而BaTi $_2$ Sb $_2$ O和BaTi $_2$ Bi $_2$ O的四元$\sqrt{2} \times \sqrt{2} \times 1$结构则不同.电子结构分析可以自然地解释CDW的实验观察,包括最新的,没有任何狭窄的非常规机制。
2016-06-27 cond-mat.supr-con
Revealing multiple density wave orders in non-superconducting titanium oxypnictide Na$_2$Ti$_2$As$_2$O
本文报道了超导体BaTi $_2$ Sb $_2$ O的姊妹化合物Na $_2$ Ti $_2$ As $_2$ O单晶的光谱学研究。研究意外地揭示了两个密度波相变。在320 K的第一次跃迁导致形成大的能隙,并消除了大部分费米面。但是这个化合物仍然是金属的,还有残余的流动载体。低于42 K时,发生另一个能隙尺度较小的密度波相变,并驱动化合物进入半导体基态。因此,这些实验使我们能够阐明在钛oxypnictides复杂的电子结构。
2014-01-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comparative High Field Magneto-Transport of Rare Earth Oxypnictides with Maximum Transition Temperatures
最近发现的一类新的具有高转变温度的超导氧磷化合物可能对理解非常规的高温超导性具有深远的意义。像铜酸盐,oxypnictides似乎表现出一个交错的电荷供体和超导层出现后,掺杂的反铁磁母半金属。在这里,我们报告的三个稀土(Re = La,Nd,Sm)oxypnicide化合物的磁输运测量的转变温度接近最大的报告日期,在非常高的直流和脉冲磁场高达45和54 T,分别。我们的电阻率,霍尔系数和临界磁场的数据表明,这些oxypnictide超导体的桥梁之间的差距MgB $_2$和YBaCu $_3$ O $_{7-x}$至于电磁和涡旋性质的关注。
2008-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Flux pinning mechanism in NdFeAsO0.82F0.18 superconductor: Thermally activated flux flow and charge carrier mean free path fluctuation pinning
本文详细研究了高压下制备的NdO_(0.82)F_(0.18)FeAs超导体的磁通钉扎机制,其临界温度为51 K。在高达13 T的磁场中测量了磁化强度的场依赖性和磁阻率的温度依赖性。在集体钉扎模型中分析了临界电流密度Jc(B)的场依赖性。一个交叉场,Bsb,从单涡到小涡束钉扎制度进行了观察。Bsb(T)的温度依赖性与δ-1钉扎机制很好地一致,即,与电荷载流子平均自由程L中的波动相关的钉扎。电阻转变展宽的分析表明,热激活磁通流被认为是负责在Tc附近的电阻率的贡献。激活能U_0/kB在低场下为2000 K,在宽场范围内为B(-1/3)。结果表明,当H > 8 T时,NdO_(0.82)F_(0.18)FeAs比Bi-2212和MgB_2具有更强的本征钉扎。
2008-06-08 cond-mat.supr-con
Critical current scaling and anisotropy in oxypnictide superconductors
研究超导体的各向异性可以了解其基本性质。在成功制备了LaFeAs(O,F)超导薄膜之后,我们对LaFeAs(O,F)超导薄膜的电输运性质进行了深入的研究。面对多带超导,我们可以证明,可以采用角相关的临界电流密度的布拉特标度,虽然最初是为单带超导体开发的。与单带超导体不同,LaFeAs(O,F)的质量各向异性是温度相关的。在低于6K的温度下,可以观察到上临界场和不可逆场的非常陡峭的增加,这表明具有较小带隙的带处于脏极限。这种温度依赖性在理论上可以用两个主导超导带来描述。钉扎力缩放提供了深入了解流行的钉扎机制,并可以指定的克雷默模型。
2010-04-23 cond-mat.supr-con
Theory for doping trends in titanium oxypnictide superconductors
氧氮族钛化合物材料BaTi 2 Pn 2 O(Pn =磷族元素)在电荷和/或自旋密度波被抑制时变为超导。通过空穴掺杂、等价掺杂和压力,可获得整个范围的调谐参数。我们研究了电荷掺杂如何控制超导转变温度Tc。为此,我们使用实验的晶体结构数据来确定电子结构和费米面沿掺杂path. We的演变表明,一个天真的方法来计算Tc通过在费米能级的态密度和麦克米伦公式系统无法产生所观察到的Tc变化。另一方面,自旋涨落理论配对计算使我们能够始终解释Tc增加掺杂。所有碱金属掺杂的Ba_(1-x)AxTi_2Sb_2 O(A = Na,K,Rb)材料都用一个变号的s波序参量来描述。磁化率还表明,材料的物理是由一个单一的Ti 3d轨道控制。
2021-12-01 cond-mat.supr-con
Dual topological superconducting states in the layered titanium-based oxypnictide superconductor BaTi$_2$Sb$_2$O
拓扑超导体中的Majorana零模具有非阿贝尔统计性质,具有实现非退相干拓扑量子计算的潜力。然而,拓扑超导体的物质实现仍然是凝聚态物理的一个挑战。利用高分辨角分辨光电子能谱和第一性原理计算,我们预测并揭示了钛基氧铌酸盐超导体BaTi $_2$ Sb $_2$ O中费米能附近拓扑狄拉克半金属态和拓扑绝缘体态($E_F$)的共存.进一步的自旋分辨测量证实了它的自旋螺旋表面状态周围的$E_F$,这是拓扑保护,并提供了一个机会,实现马约拉纳零模式和马约拉纳平坦带在一种材料。具有双拓扑超导态的本征超导体BaTi $_2$ Sb $_2$ O有望成为进一步研究拓扑超导性的一个平台。
2020-09-15 cond-mat.supr-con
Grain boundary characteristics of oxypnictide NdFeAs(O,F) superconductors
本文系统地研究了在[001]倾斜对称MgO双晶衬底上制备的NdFeAs(O,F)晶体的输运性质与晶界角的关系。在我们以前的研究中,NdFeAs(O,F)双晶薄膜即使在6 °的GB角下也表现出弱连接行为。然而,这是由外来的影响所造成的损伤NdFeAs(O,F)和MgO基板沿晶界过量的F-扩散。为了研究晶界的本质,我们通过降低F掺杂所需的NdOF覆盖层的沉积温度来最小化对NdFeAs(O,F)和MgO的损伤。所得到的NdFeAs(O,F)双晶薄膜具有8.5 °的临界角,超过该临界角Jc开始指数下降。该临界角与其它铁基超导体的临界角几乎相同。
2019-04-07 cond-mat.supr-con
Mott State and Quantum Critical Points in Rare-Earth Oxypnictides $RO_{1-x}F_xFeAs$ ($R=La, Sm, Nd, Pr, Ce$)
用{ \it ab initio} SGGA和SGGA+U密度泛函方法研究了新发现的RO $_{1-x}$ F $_x $ FeAs型铁基高温氧磷属元素超导体的磁相图,其中稀土元素R=La,Sm,Nd,Pr和Ce.我们发现未掺杂的LaOFeAs是一个莫特绝缘体时,通过SGGA+U的任何物理相关值的$U$的电子相关。根据SGGA导体,掺杂化合物在空穴掺杂浓度为$x_c$ =0.075(R=Nd、Pr)和电子掺杂浓度为$x_c$ =0.25(Ce)和0.6(Sm)时具有从反铁磁到非磁性状态的转变。在这些稀土oxypnictides超导因此出现在附近的磁量子临界点,电子相关性预计将发挥重要作用,因为附近的莫特绝缘状态在零掺杂。
2008-10-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Neutron scattering study of the oxypnictide superconductor La(O,F)FeAs
用中子散射技术研究了新发现的超导体La(O,F)FeAs(Tc = 26 K)。没有自旋密度波(SDW)秩序,观察到在正常状态下,也没有在超导状态下,无论有和没有施加磁场的9 T,一致的建议,SDW和超导性竞争的层状材料。虽然我们的非弹性测量提供没有约束的自旋动态响应从d-波配对,从扩展的s-波配对机制预测的磁共振峰的上限。我们的测量也支持电子-声子耦合理论中所用的计算声子谱的能量尺度,并且未能产生高的观察到的Tc。
2008-05-07 cond-mat.supr-con
Properties of a two orbital model for oxypnictide superconductors: Magnetic order, B_2g spin-singlet pairing channel, and its nodal structure
采用Lanczos方法和对平均场近似,研究了新型铁基超导体的双轨道模型。我们的主要目标是:(i)提供一个全面的分析,这个模型使用数值技术,重点是半填充和两个以上的电子比半填充的状态和(ii)调查的平均场超导状态的节点结构,并比较结果与角度分辨的光电发射数据。特别是,我们提供的证据表明,在半填充自旋“条纹”,如实验所观察到的,占主导地位的竞争状态。根据参数的不同,多加两个电子的状态是三重态或单重态。由于实验表明自旋单态对,我们的重点是在这种状态。在旋转下,它变换为D_4h群的B_2g表示.我们还表明,s+/-配对算符转换为A_1g,并成为主导,只有在非物理制度的模型,其中未掺杂的状态是绝缘体。对于产生库珀对的有效电子吸引力的鲁棒值,假设与最近的角度分辨光电发射(ARPES)的结果,表明小库珀对大小兼容,发现的节点的双轨道模型只位于电子口袋。由于最近的ARPES努力已经在空穴袋或仅在几个方向上的电子袋节点搜索,我们的节点分布的结果可能有助于指导未来的实验。更一般地说,这里报告的调查旨在建立两个轨道模型的几个属性。只有与实验进行详细的比较,才能澄清这个简单的模型在多大程度上有效地描述了铁磷属元素化物。
2009-01-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
No anomalous spin fluctuation in optimally doped and overdoped iron-based oxypnictide superconductors LaFeAsO$_{1-x}$F$_x$ probed by muon spin relaxation
在最佳掺杂和过掺杂超导体LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$中进行了零场和纵向场μ子自旋弛豫测量,以研究在较宽的温度和纵向场范围内的磁涨落.在μ子的时间窗(10 $^{-5}\sim$ 10 $^{-9}$ s)内,我们没有观察到磁涨落随温度变化的迹象.考虑到目前的结果和其他结果,即,通过中子散射观察到的自旋涨落、核磁共振和光电子能谱观察到的类赝能隙行为,表明不仅自旋涨落,而且费米表面具有几种不同轨道贡献的多带特征可能在LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$的超导配对机制中发挥重要作用。
2010-04-09 cond-mat.supr-con
Crystal and magnetic structure of the oxypnictide superconductor LaO(1-x)FxFeAs: evidence for magnetoelastic coupling
对氧化铌酸盐系列LaO(1-x)FxFeAs(0<x<0.15)进行了高分辨、高通量中子和X射线粉末衍射实验,研究了其晶体结构和磁结构。未掺杂的化合物的磁对称性对应于ReOFeAs(Re为稀土)和AFe 2As 2(A=Ba,Sr)材料的磁对称性。我们发现一个有序的磁矩为0.63(1)μ B在2 K的LaOFeAs,这是显着大于以前报道的值为该化合物。观察到一个相当大的有序磁矩高达4.5%的F-掺杂,而没有磁性的顺序与F浓度为x=0.06的样品。在未掺杂的样品中,几个原子间的距离和FeAs 4四面体的角度表现出明显的异常与广泛的结构转变,并与发病的磁性支持强磁弹性耦合的想法,在这种材料。
2010-02-23 cond-mat.supr-con
Signature of multigap nodeless superconductivity in fluorine-doped NdFeAsO
研究了高质量掺氟NdFeAsO单晶在平行于$c$轴的静磁场$H$作用下的低临界场$H_{c1}(T)$(涡旋进入样品的场)随温度的变化关系.实验上获得了第一涡旋穿透场的温度依赖性,并观察到$H_{c1}$(T)曲率的显著变化,这归因于多带超导。利用具有$s$类波隙的两带模型,可以很好地描述低临界场$H_{c1}(T)$的温度依赖性。这些观察清楚地表明,在氟掺杂的NdFeAsO的超导能隙是无节点的。确定了$T$ = 0,K时的穿透深度值,证实了磷属元素超导体的$T_{c}$和$λ_{ab}(0)^{-2}$之间的Uemura式关系
2017-09-15 cond-mat.supr-con
Oxypnictide SmFeAs(O,F) superconductor: a candidate for high-field magnet applications
最近发现的氧铌酸盐超导体SmFeAs(O,F)是铁基超导体中最有吸引力的材料,因为它的最高转变温度为56 K,并且具有潜在的高场性能。为了将这种新材料用于超导应用,需要了解和理解其电磁特性。最近成功地制备了外延SmFeAs(O,F)薄膜,这为研究其输运性质提供了一个很好的机会。在这里,我们报告了在45 T和4.2 K下两个主磁场方向上超过10^5 A/cm^2的高临界电流密度,这一特性有利于高场磁体的应用。此外,通过研究钉扎特性,我们观察到在30-40 K的超导相干长度和FeAs层间距离之间的维度交叉,指示在低温下SmFeAs(O,F)中可能的本征约瑟夫森结,其可用于电子应用,例如太赫兹辐射源和超导量子比特。
2013-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity of NdFeAsO0.82F0.18 indicated by the low temperature dependence of the lower critical field Hc1
我们测量了一个新发现的超导体NdFeAsO_(0.82)Fe_(0.18)的初始M-H曲线,该超导体的临界温度为51 K,是在6 GPa的高压下制备的。从M-H曲线中Meissner线性的偏离点提取了下临界场Hc 1,该曲线在低至5 K的低温区域内显示出线性温度依赖性。Hc 1(T)表明不是s波超导,而是具有节隙结构的非常规超导。此外,Hc 1在低温下的线性在高温下不再保持,而是表现出其他特征,表明该超导体可能具有多能隙特征。根据低温节隙结构,我们估计最大能隙星等Δ 0 =(1.6 ± 0.2)kBTc。
2008-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
On superconducting and magnetic properties of iron-oxypnictides
氧铌酸盐是一类新的多带高温超导体,其配对对称性部分是由多个费米口袋的位置决定的,而费米口袋本身又会产生新的序参量,如s+、-态或dx^2-y^2对称态。其他配对状态可能会出现在小口袋的长程相互作用,但他们预计是敏感的缺陷。我们确定了竞争的反铁磁序与三重态激子跃迁在半金属背景下,并讨论其共存的超导解释了掺杂依赖的Tc。
2008-06-17 cond-mat.supr-con
Evidence of spin density wave in LaFeAsO, the parent material of the new Fe-based oxypnictide superconductors
铁基氧氮化物超导体已经产生了巨大的兴趣;它们是一种高温超导体,具有55 K的Tc,但不具有被认为在这些高温下超导性所必需的二维铜氧层。最初的研究已经暗示了这些化合物中自旋密度波(SDW)的可能性,以及它们如何在超导性中发挥重要作用。SDW发生在低温下的低维材料中,具有强电子相关性,或者在费米表面具有高态密度的金属中。到SDW状态的转变与超导转变有许多相似之处,由具有能隙开口的凝聚能驱动,并且在许多材料中,SDW状态在相图中邻近超导状态发生。在这些材料中,据信电子掺杂抑制了SDW不稳定性,从而允许出现超导性。在本文中,我们报告的第一个直接实验证据的SDW在LaFeAsO母体化合物观察到的非弹性中子散射。我们表明,这些激发来自一个二维费米面嵌套与嵌套向量(π,π,0)。
2008-10-02 cond-mat.supr-con
Doping evolution of itinerant magnetic excitations in Fe-based oxypnictides
采用四带紧束缚模型,从理论上研究了新型铁基磷属元素化物超导体正常态自旋响应与掺杂的关系。我们表明,公度自旋密度波(SDW)过渡,由于空穴$α$ -口袋和电子$β$ -口袋之间的带间散射已经消失在掺杂浓度$x \approx 0.04$反映费米面的演变。相应地,随着掺杂的进一步增加,$x > 0.1$的反铁磁波动被抑制,并且Im $χ({\bf Q_{AFM}},ω)$变得几乎与温度无关。同时,我们观察到均匀磁化率偏离了Pauli行为,并且随着温度的升高而增加,反映了$α$ -Fermi表面的激活过程,直到T= 800 K。随着掺杂量的增加,均匀磁化率的绝对值降低,其温度依赖性发生变化。特别地,它在低温下是恒定的,然后随着温度的升高而降低。我们讨论我们的结果在最近的实验数据的背景下。
2008-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optimum and quasi-optimum doped superconducting phases in FeAs and Fe2As2 superconductors
本文从能量最小原理出发,发展了一个实空间自旋平行超导理论。这个理论成功地为传统和非传统超导体中的许多复杂问题提供了连贯的解释。本文利用上述理论研究了新型氧铌酸盐高温超导体的最佳掺杂问题。在FeAs族中,当x_1 =1/3,1/6和1/8时,存在三个最佳(或准最佳)掺杂相,其涡旋晶格形成正方形或三角形稳定构型。而在Fe_2As_2族中,对于正方形和三角形超导涡旋线晶格,最佳掺杂分别出现在x ~ 2 =2/5和1/2处。
2008-07-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Heavy Electron doping-induced antiferromagnetic phase as the parent for iron-oxypnictide superconductor LaFeAsO1-xHx
我们进行传输测量和能带结构计算的电子掺杂LaFeAsO 1-xHx在很宽的范围内的x从0.01到0.66。电阻率的T^2和sqrt(T)依赖性分别在x ~ 0.17和0.41处观察到。对于0.45 < x < 0.58和T < TN,在没有自旋密度波带隙打开的情况下RH的符号变化以及在x = 0.5处计算的非嵌套费米表面指示与非掺杂样品处的自旋密度波相位相比,AF 2的更局域化的性质。考虑到能带计算的结果和Hund规则耦合的有限尺寸,正常导电态随x的变化可以合理地解释为由于在接近半满状态的窄反键3dxy带中有效库仑排斥的增加而引起的相干标度的强烈降低。从顺磁体到AF 2的以下转变被理解为在低温下具有大熵的较少屏蔽自旋的猝灭或有序化。这些结果表明,在很宽的掺杂范围内的LaFeAsO 1-xHx的正常导电性能的强烈影响的非相干区域的本地自旋。因此,我们得出结论,在LaFeAsO 1-xHx的母相不是自旋密度波,但AF 2,这可能是主要负责的奇异超导性质的1111型相比,其他铁磷属元素化物。
2016-07-05 cond-mat.supr-con
Resistivity saturation in PrFeAsO$_{1-x}$F$_y$ superconductor: An evidence of strong electron-phonon coupling
我们测量了PrFeAsO $_{1-x}$ F $_y$样品在很宽的温度范围内的电阻率,以阐明电子-声子相互作用对正常和超导态性质的作用。$ρ$在170 K以上的线性T依赖性,随后在更高温度下的饱和行为是强电子-声子耦合的明显特征。通过对$ρ$的T依赖性的分析,我们估计了几个正常态参数,这些参数对理解该系统的超导电性起源是有用的。我们的研究结果表明,铁基氧磷属化合物是声子介导的BCS超导体,像Chevrel相和A15化合物。
2008-08-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con