Similarities between structural distortions under pressure and chemical doping in superconducting BaFe2As2
Simon A. J. Kimber, Andreas Kreyssig, Yu-Zhong Zhang, Harald O. Jeschke, Roser Valenti, Fabiano Yokaichiya, Estelle Colombier, Jiaqiang Yan, Thomas C. Hansen, T… 展开作者
Simon A. J. Kimber, Andreas Kreyssig, Yu-Zhong Zhang, Harald O. Jeschke, Roser Valenti, Fabiano Yokaichiya, Estelle Colombier, Jiaqiang Yan, Thomas C. Hansen, Tapan Chatterji, Robert J. McQueeney, Paul C. Canfield, Alan I. Goldman, Dimitri N. Argyriou
The discovery of a new family of high Tc materials, the iron arsenides (FeAs), has led to a resurgence of interest in superconductivity. Several important traits of these materials are now apparent, for example, layers of iron tetrahedrally coordinated by arsenic are crucial structural ingredients. It is also now well established that the parent non-superconducting phases are itinerant magnets, and that superconductivity can be induced by either chemical substitution or application of pressure, in sharp contrast to the cuprate family of materials. The structure and properties of chemically substituted samples are known to be intimately linked, however, remarkably little is known about this relationship when high pressure is used to induce superconductivity in undoped compounds. Here we show that the key structural features in BaFe2As2, namely suppression of the tetragonal to orthorhombic phase transition and reduction in the As-Fe-As bond angle and Fe-Fe distance, show the same behavior under pressure as found in chemically substituted samples. Using experimentally derived structural data, we show that the electronic structure evolves similarly in both cases. These results suggest that modification of the Fermi surface by structural distortions is more important than charge doping for inducing superconductivity in BaFe2As2.
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。
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。
Parameters dependent superconducting transition temperature in high temperature superconductors
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；Key Laboratory of Multiscale Spin Physics(Ministry of Education), Beijing Normal University（北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室）；New Cornerstone Science Laboratory, Department of Physics, School of Science, Westlake University（西湖大学理学院物理学系新基石科学实验室）；Institute for Theoretical Sciences, Westlake University（西湖大学理论科学研究院）；Key Laboratory for Quantum Materials of Zhejiang Province, School of Science, Westlake University（西湖大学理学院浙江省量子材料重点实验室）；Institute of Natural Sciences, Westlake Institute for Advanced Study（西湖高等研究院自然科学研究院）
In-plane Charge Fluctuations in Bismuth Sulfide Superconductors
本文给出了超导LaO $_{1-x}$ F $_{x}$ BiS $_{2}$畸变晶格中Bi离子的局部电荷涨落的证据。硫原子的面内短程畸变高达0.3 μ m，破坏了位置对称性，并在Bi周围产生了两种不同的环境。顶端硫的平面外运动使其更接近La-O/F掺杂层，同时增加$x$，这可能导致掺杂层和超导BiS $_{2}$平面之间的电荷转移管道。超导电性的机制可能来自于电荷密度波动和理论上提出的增强的自旋-轨道耦合之间的相互作用，该耦合引起自旋极化。
Magnetism and superconductivity in the layered hexagonal transition metal pnictides
本文研究了122（AM $_2$ B $_2$）六方过渡金属磷属元素化合物（A=（Sr，Ca），M=（Cr，Mn，Fe，Co，Ni），B=（As，P，Sb）的电子结构和磁性。发现该材料家族与包括著名的铁基高温超导体在内的四元结构的材料具有关键的相似性。在这两个家族中，次近邻（NNN）有效反铁磁（AFM）交换耦合在铁基材料中达到最大值。虽然在后者中的NNN耦合是已知的负责C型AFM状态，并导致在掺杂后的扩展的s波超导状态，它们导致前者是非常受抑的磁系统，并可能导致一个时间反转对称性破缺$d+id$超导状态掺杂。因此，如果合成具有六方结构的铁基化合物，可以帮助我们确定高温超导性的起源。
A Symmetric Superconducting Dome Hosts Non-Fermi Liquid Behavior at Optimal Doping in MoS2
MOE Key Laboratory of Fundamental Physical Quantities Measurement & Hubei Key Laboratory of Gravitation and Quantum Physics, National Gravimetry Laboratory and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院）；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心）；Institute for Quantum Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学量子科学与工程研究院）；Centre for Advanced Laser Techniques, Institute of Physics, Zagreb（萨格勒布物理研究所先进激光技术研究中心）；College of Science, Guizhou Institute of Technology（贵州理工学院理学院）；State Key Laboratory of Micro-nano Engineering Science, Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学李政道研究所微纳工程科学国家重点实验室）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Department of Physics, The University of Hong Kong（香港大学物理系）
AFe2As2 (A = Ca, Sr, Ba, Eu) and SrFe_(2-x)TM_(x)As2 (TM = Mn, Co, Ni): crystal structure, charge doping, magnetism and superconductivity
磷属元素化合物族$RE$ OFeAs（$RE$ = La，Ce，Pr，Nd，Sm），$A$ Fe $_{2}$ As $_{2}$（$A$ = Ca，Sr，Ba，Eu），LiFeAs和FeSe的电子结构和物理性质十分相似。在这里，我们专注于$A$ Fe $_{2}$ As $_{2}$家族的成员，其样品组成，质量和单晶生长与其他系统相比更好地可控。利用第一性原理能带结构计算，我们着重研究了$A$ Fe $_{2}$ As $_{2}$体系的晶体结构、电荷掺杂和磁性之间的关系。我们将详细说明的四方晶系正交结构的扭曲，以及相关的磁序和各向异性，掺杂的影响，以及在$A$网站上的Fe网站，和电子结构的变化作为压力的函数。在实验上，我们研究了其它三种$d$过渡金属（$TM$ = Mn，Co，Ni）对SrFe $_{2-x}TM_{x}$ As $_{2}$中Fe的取代。与Co或Ni部分取代Fe（电子掺杂）相反，相应的Mn部分取代并不导致反铁磁序的抑制或超导电性的出现。大多数计算的性质与测量的性质吻合良好，但其中一些是敏感的作为$z$的位置。对于这个新的超导体家族的电子结构的微观理解，这种与Fe-As相互作用有关的结构特征是至关重要的，但其正确的从头计算处理仍然是一个悬而未决的问题。
Structural distortion behind the nematic superconductivity in Sr$_x$Bi$_2$Se$_3$
典型的层状拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$在掺杂Sr、Nb或Cu时变成半导体。这些材料在面内磁场存在下的超导性质证明了自发对称性破缺：180 $^\circ$ -超导性的旋转对称性与120 $^\circ$ -晶体的旋转对称性。这种行为极好地证实了拓扑超导电性。这种向列性在多大程度上是由于这些材料中的超导配对，而不是由于晶体结构扭曲？这个问题仍然没有答案，因为到目前为止，在这些材料中没有明显的偏离三重晶体对称性。为了解决这个问题，我们生长高品质的单晶体的Sr $_x$ Bi $_2$ Se $_3$，进行详细的X射线衍射和磁输运研究，并揭示所观察到的超导向列性方向与这些样品中的小的结构扭曲的方向（$\sim 0.02$ \%伸长率在一个结晶方向）。另外的各向异性来自微晶轴的取向。2-在远高于临界温度的最均匀的晶体中观察到的磁阻的折叠对称性表明这些结构畸变仍然足够强。我们的数据结合强样品到样品的变化的超导各向异性参数的指示的意义的结构因素在表观超导性锶$_x$ Bi $_2$ Se $_3$。
