我们报告的电子结构的铁硫系超导体,Fe1.04(Te0.66Se0.34),获得高分辨率角分辨光电子能谱和密度泛函计算。在光电发射测量中,利用不同的光子能量和偏振来研究费米表面拓扑结构和能带的对称性。测量的能带结构和它们的对称性特征定性地与我们的密度泛函理论计算的Fe(Te 0.66 Se 0.34),虽然能带结构的重整化约3倍。我们发现这些铁硫族化合物和铁磷族化合物的电子结构有许多共同之处,但在γ点附近存在显著差异。对于Fe_(1.04)(Te_(0.66)Se_(0.34)),在带中心附近有三个明显分离的带,它们具有明显的偶或奇对称性,并穿过费米能级(EF),形成三个空穴状费米面。特别地,实验和计算都表明在带中心处有一个类孔的椭圆费米面。此外,在电子结构和磁化率测量中没有观察到自旋密度波的迹象。
英文摘要:
We report the electronic structure of the iron-chalcogenide superconductor, Fe1.04(Te0.66Se0.34), obtained with high resolution angle-resolved photoemission spectroscopy and density functional calculations. In photoemission measurements, various photon energies and polarizations are exploited to study the Fermi surface topology and symmetry properties of the bands. The measured band structure and their symmetry characters qualitatively agree with our density function theory calculations of Fe(Te0.66Se0.34), although the band structure is renormalized by about a factor of three. We find that the electronic structures of this iron-chalcogenides and the iron-pnictides have many aspects in common, however, significant differences exist near the Gamma-point. For Fe1.04(Te0.66Se0.34), there are clearly separated three bands with distinct even or odd symmetry that cross the Fermi energy (EF) near the zone center, which contribute to three hole-like Fermi surfaces. Especially, both experiments and calculations show a hole-like elliptical Fermi surface at the zone center. Moreover, no sign of spin density wave was observed in the electronic structure and susceptibility measurements of this compound.
Charge Nematicity and Electronic Raman Scattering in Iron-based Superconductors
本文综述了铁基超导体中电荷涨落的电子喇曼散射测量的最新进展。一个简单的理论框架的$d$波波Pomeranchuk过渡,提出了为了捕捉显着的特点的频谱。我们讨论了122个铁基体系,特别是Co掺杂BaFe $_2$ As $_2$正常态的拉曼光谱数据,我们发现,低能量准弹性峰,提取的磁化率和散射率是一致的电子驱动的结构相变。在全能隙超导态下,准弹性峰转变为有限频率的共振,这在电子掺杂系统中表现得尤为明显。分析的一个重要特征是电子拉曼信号不受声学声子的影响。这使得拉曼光谱成为电子向列性的独特探针。
On the origin of the electronic anisotropy in iron pnicitde superconductors
利用偏振分辨拉曼光谱研究了铁磷属元素化合物$A$ Fe $_{2}$ As $_{2}$($A$ ~=~Eu,Sr)的电子特性的各向异性。我们表明,以上的结构相变在Ts的动力学各向异性性能的122化合物的出现$xy$对称性临界集体模式预示着冷凝成一个状态,自发破缺的四重对称性在温度$T^{*}$。然而,该模式的临界减慢受到TS(比$T^{*}$高约80 K)处的结构转变的干扰,导致各向异性密度波状态。
The effect of disorder on electronic Raman scattering in the superconducting state of iron pnictides
电子拉曼散射测量偏振相关的散射强度,其可以提供关于非常规超导体的能隙中的节点位置以及其整体对称性的信息。本文计算了几种铁磷属元素化物超导态模型在无序情况下的喇曼强度。我们包括,为了完整性,$d$波和各向同性的$s_\pm$响应除了更现实的扩展$s_\pm$超导间隙。使用自洽的$T$矩阵近似模型的影响的障碍,并在各向同性和带内仅散射的限制进行了研究。我们表明,最近的实验Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$作为$_2$可能是一致的“节点提升”的带内无序。
Appearance of a Domain Structure and its Electronic states in Iron Doped 1$T$-TaS$_2$ Observed using Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy
本文报道了铁掺杂1-$T$-Ta $_{1-x}$ Fe $_x$ S $_2$的扫描隧道显微镜和光谱(STM/STS)测量结果.在Ta $_{0.99}$ Fe $_{0.01}$ S $_2$中观察到了一种由畴壁分隔的局域畴组成的新型畴结构,Mott跃迁被完全抑制.这表明Mott态的熔化伴随着畴结构的出现。由于在超导Ta $_{0.98}$ Fe $_{0.02}$ S $_2$中畴壁的数目增加,所以畴壁似乎是铁掺杂1 $T$-Ta S $_2$中超导电性的原因.
Thermopower as sensitive probe of electronic nematicity in iron pnictides
本文研究了EuFePDMATHABMM(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_2$退孪晶单晶的热电势和电阻率的面内各向异性。与电阻率各向异性相比,热电势各向异性在远高于结构和磁性相变的温度下更明显并且已经清晰可见。最显著的是,热电势各向异性在结构转变下方改变符号。这是与两个贡献的相互作用,由于各向异性散射和轨道极化,这在高温和低温下分别占主导地位。
Electronic Nematicity Revealed by Torque Magnetometry in Iron Arsenide EuFe$_2$(As$_{1-x}$P$_x$)$_2$
电子向列相是一种电子取向的有序性,它打破了铁磷属元素化物超导体的旋转对称性。然而,这一阶段的掺杂依赖性的普遍性和它的关系,其他的破缺订单(如超导)在不同的家庭的铁pnictides,仍然是悬而未决的问题。本文用转矩磁法研究了EuFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$在不引入外压的情况下的转动对称破缺。发现在最佳掺杂下,超导相在结构转变上方增殖并持续进入超导状态,之后它变得不存在或非常弱,与BaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$中观察到的行为形成鲜明对比。这些测量结果表明,在超导圆顶下,接近最佳掺杂的假定量子跃迁。
(pi,pi)-electronic order in iron arsenide superconductors
金属中价电子的分布通常遵循离子晶格的对称性。这种分布的调制通常发生在这些电子相对于新的电子秩序不稳定时,例如自旋或电荷密度波。电子密度波已经在许多超导体家族中观察到[1-3],并且通常被认为是超导性存在的必要条件[4]。最近的测量[5-9]似乎表明,铁磷属元素化物[10,11]的性质与不包括额外有序的能带结构计算非常一致,这意味着这些材料中的密度波和超导性之间没有关系[12-15]。在这里,我们报告了Ba 1-xKxFe 2 As 2的电子结构与那些能带结构计算[12-15]完全不一致,而是揭示了以(pi,pi)波矢量为特征的重构。这种电子秩序与超导性共存,并持续到室温。
Emergent XY electronic nematicity in iron-based superconductors
电子向列性是一种自发破坏旋转对称性的相关态,在几种分层量子材料中观察到。与它们的液晶对应物相比,双折射指向矢通常不能指向任意方向(XY向列),而是被晶体锁定在离散方向(伊辛向列),导致在过渡上方的强烈各向异性波动。在这里,我们报告的观察,通过弹性电阻测量,在空穴掺杂的Ba $_{1-x}$ Rb $_{x}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$铁基超导体的近各向同性XY的波动。而对于$x=0$,双折射指向矢沿着四面体晶格的面内对角线指向,对于$x=1$,它沿着水平轴和垂直轴指向。值得注意的是,对于中间掺杂,这两个不可还原的Curie-Weiss通道的磁化率显示出相当的Curie-Weiss行为,从而揭示了一个接近XY-Curie-state。这开辟了一条新的途径来评估这种难以捉摸的电子量子液晶态,它是一个候选人主机独特的现象不存在于伊辛-伊辛的情况下。
Electronic and magnetic structures of ternary iron selenides AFe$_2$Se$_2$ (A=K, Cs, or Tl)
通过第一性原理电子结构计算,我们发现三元铁硒化物AFe $_2$ Se $_2$(A=K,Cs,或Tl)的基态为双共线反铁磁有序,其中Fe局域磁矩($\sim2.8μ_B$)沿Fe-Fe正方晶格的一个对角线方向铁磁排列,而沿另一个对角线方向反铁磁排列.这种双共线反铁磁序是由Se $4p$轨道介导的最近邻、次最近邻和次最近邻超交换相互作用之间的相互作用引起的。
Infrared spectrum and its implications for the electronic structure of the semiconducting iron selenide K$_{0.83}$Fe$_{1.53}$Se$_2$
本文报道了新铁硒化物体系的半导体母体化合物K $_{0.83}$ Fe $_{1.53}$ Se $_2$的红外光谱研究。主要的光谱特征被发现是明显不同于所有其他铁基超导系统。我们的测量揭示了两种特殊的光谱结构:在4000-6000 cm $^{-1}$之间的双峰结构和比122结构更多的丰富的声子模。我们阐述了这些功能可以自然地解释从阻塞的反铁磁性,由于Fe空位的存在下,最近的中子衍射实验确定的顺序。双峰反映了相邻Fe位之间铁磁耦合和反铁磁耦合的共存。
用As核四极共振方法研究了RFeAsO $_{1-x}$ F $_x$(R=La,Sm)铁磷属元素化物中的电荷分布.而未掺杂和最佳掺杂或过掺杂的化合物具有单一的电荷环境,两个电荷环境中检测到的欠掺杂区域。自旋-晶格弛豫测量表明它们在纳米尺度上共存。与掺杂光谱的定量变化一起,它们指向铁层中的局部电子顺序,其中低掺杂和高掺杂样区域将共存。静态磁性和超导性的相互作用的影响进行了讨论。
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.
Electronic structure, spin excitations, and orbital ordering in a three-orbital model for iron pnictides
提出了一个包含d_{xz},d_{yz}和d_{xy} Fe 3d轨道的三轨道巡游电子模型,用于理解铁磷属元素化物的(π,0)有序磁性和磁激发.结果表明,该模型在半填充产生一个缺口(π,0)磁状态具有高度的鲁棒性和稳定性,并同时再现几个实验观察到的功能,如电子结构,自旋激发,以及铁轨道之间的顺序d_{xz}和d_{yz}轨道。