Superconductivity in titanium-based pnictide oxide compounds
钛基磷属元素化物氧化物是近年来发现的一类新型层状材料。这些化合物吸引了人们的兴趣,因为它们结合了氧化铜和铁磷属元素化物超导体的特征。这里,过渡金属(钛)形成二维Ti $_2$ O层(与CuO $_2$平面相反的结构),由磷族元素离子覆盖(类似于Fe $_2$ As $_2$层)。磷属元素化物氧化物显示出自旋或电荷密度波相,在该家族的某些成员中,这种相与超导性共存。与铜酸盐不同,但与铁磷属元素化物类似,磷属元素化物氧化物的母体化合物是具有费米面特定嵌套性质的金属,这导致密度波不稳定性。超导电性与密度波序共存的性质,以及两种状态之间可能的竞争或相互作用是最近研究的中心问题之一。这篇简短的评论从实验和理论的角度总结了当前的知识,并讨论了一些开放的问题和未来可能的发展。
2014-06-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppression of superconductivity by Neel-type magnetic fluctuations in the iron pnictides
最近的实验检测到尼尔型($(π,π)$)的磁性起伏在一些铁pnictides的动机,我们研究的影响竞争$(π,π)$和$(π,0)$自旋起伏对这些材料的超导电性。我们发现,反直觉,即使是短距离,弱尼尔波动强烈抑制的$s^{+-}$状态,与所产生的主要影响从排斥贡献的$s^{+-}$配对相互作用,补充低频非弹性散射。进一步增加Neel波动的强度导致低$T_{c}$ d波状态,可能存在中间$s+id$相。结果表明,一系列空穴掺杂的磷属元素化合物不存在超导电性是由于短程Neel涨落和成对破坏杂质散射的共同作用,同时,如果减少剩余的$(π,π)$涨落,最佳掺杂的磷属元素化合物的$T_{c}$可以进一步增加.
2013-02-08 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
Dimensionality of the superconductivity in the transition metal pnictide WP
我们报告的过渡金属磷属元素化物WP的理论和实验结果。基于紧束缚计算和密度泛函理论的理论结果表明,WP是一种具有各向异性电子结构和非对称对称性的三维超导体.另一方面,磁电阻实验数据和超导波动的电导率在外部磁场的分析表明,一个弱各向异性的三维超导相。
2022-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital coupling and superconductivity in the iron pnictides
我们证明了强的轨道间相互作用是非常有效的,以实现超导电性,由于在铁pnictides的磁波动。由反铁磁波矢耦合的费米表面态通常具有不同的轨道性质,导致不同Fe-3d轨道之间的成对跳跃相互作用变得重要。在$T_{c}$下进行自洽的FLEX计算,我们确定了超导序参量作为轨道内和轨道间耦合的函数。我们发现一个$s^{\pm}$配对状态与$T_{c}\simeq80\mathrm{K}$的现实参数。
2009-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-dimensional magnetism in the pnictide superconductor parent material SrFeAsF probed by muon-spin relaxation
我们报道了SrFeAsF的μ子自旋弛豫测量,SrFeAsF是一种新发现的铁砷氟化物系列超导材料的母体化合物。我们发现,这种材料具有非常相似的磁性LaFeAsO,如分离的磁性和结构转变(TN = 120 K,Ts = 175 K),对比SrFe_2As_2,它们是一致的。μ子振荡频率在TN处急剧下降,这表明层间的磁交换比类似的oxypnictide化合物弱。这与我们的比热测量结果一致,我们发现熵变S = 0.05 J/mol/K主要发生在结构转变处,TN处没有异常。
2008-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Normal state spin dynamics in the iron-pnictide superconductors BaFe2(As1-xPx)2 and Ba(Fe1-xCox)2As2 probed with NMR measurements
基于自洽重整化自旋涨落理论,对铁磷属化合物BaFe_2(As_(1-x)Px)_2和Ba(Fe_(1-x)Cox)_2As_2的核磁共振结果进行了分析.在二维反铁磁(AF)自旋涨落占主导地位的SCR模型中,NMR弛豫速率(T_1)^{-1}和电阻率的温度依赖性得到了很好的再现.从非费米液体到费米液体行为的交叉特征的成功描述强烈地表明BaFe_2(As_(1-x)Px)_2和Ba(Fe_(1-x)Cox)_2As_2中的低位自旋涨落具有巡回AF性质,并且两种化合物中的化学取代将这些系统的距离调谐到AF量子临界点。通过与其他非常规超导体、铜氧化物超导体和重费米子超导体的比较,讨论了自旋涨落与超导性的密切关系。此外,有人建议,在这些pnictides的磁性和晶格不稳定性是密切相关的通过轨道自由度。
2013-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Fluctuation Mediated Superconductivity in Iron Pnictides: Analysis of Five Orbital Hubbard-Holstein Model
在铁磷族化合物中,我们发现由于铁离子振荡引起的适度的电子-声子相互作用可以引起临界d轨道涨落,而不被库仑相互作用所禁止。这些波动引起了强烈的配对相互作用的s波超导(SC)状态没有符号反转($s_{++}$波状态),这是一致的实验观察到的超导性对杂质的鲁棒性。当库仑相互作用引起的磁涨落也很强时,随着杂质浓度的增加,SC态表现出从符号反转的s波态($s_\pm$波态)到$s_{++}$波态的平滑过渡。
2010-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing magnetic double-Q phases and superconductivity-induced re-entrance of C2 magnetic stripe order in iron pnictides
我们进行了微观理论研究的竞争磁性相的铁pnictides的一般属性。作为电子填充和温度的函数,磁条(单Q)顺序形成圆顶,但竞争的非共线和非均匀的双Q相存在于圆顶的脚与最近的实验一致。我们计算和比较不同磁相的电子性质,研究竞争超导性的作用,并显示如何无序可能稳定双Q顺序。超导电性的竞争更强烈的双Q磁相,这可能会导致重新进入的C2(单Q)的顺序与最近的热膨胀测量K掺杂的Ba-122晶体。
2015-06-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in Layered Pnictides BaRh2P2 and BaIr2P2
BaRh_2 P_2(Tc = 1.0 K)和BaIr_2 P_2(Tc = 2.1 K)与(Ba,K)Fe_2As_2同构,具有体超导电性,表明在多种层状过渡金属磷属元素化合物上出现了超导电性。正常状态下的电子比热系数γ,BaRh_2 P_2和BaIr_2 P_2分别为9.75和6.86 mJ/mol K_2,表明这两种化合物的电子态密度中等偏大,但小于Fe磷属元素化物超导体。接近1的威尔逊比确实意味着不存在强电子相关性和磁波动,不像铁磷属元素化物。
2018-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Order-Parameter Anisotropies in the Pnictides - An Optimization Principle for Multi-Band Superconductivity
使用一般参数之间发生的对波函数和电子-电子相互作用的排斥部分的优化,我们分析了超导能隙的材料与多个费米面(FS)口袋,与示范性应用到两个原型铁磷属元素化物设置。的基础上的功能重整化群(FRG)的裸相互作用的宽参数跨度的计算,我们表明,间隙的对称性和节点与无节点的行为是由这种优化要求。
2010-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of Dirac-Cone States and Superconductivity in Iron Pnictide Ba(Fe$_{1-x}$Ru$_x$As)$_2$
用横向磁电阻(MR)测量方法研究了Ru掺杂对铁磷属元素化物超导体Ba(Fe $_{1-x}$ Ru $_x$ As)$_2$中Dirac锥态的影响.在低于反铁磁转变的低温下,当$x$ = 0 - 0.244时,观察到MR随磁场$B$的线性发展。使用Abrikosov提出的模型,根据狄拉克锥态的量子极限解释了$B$ -线性MR。一个有趣的证据表明,狄拉克锥态持续的电子相图中的反铁磁性和超导性共存。
2011-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Multiband Superconductivity in Iron Pnictides
铁磷族化合物中非常规超导性的确切性质目前是一个激烈争论的问题。在这里,使用的见解,从正常状态的电子结构和对称性的论点,我们展示了如何从坏的金属“正常”状态出现一个非常规的SC。短程,多带的自旋和电荷相关性产生无节点SC的主动平面$d_{xz,yz}$带,和带间邻近效应诱导出平面外的间隙节点的被动$d_{3z^{2}-r^{2}}$带。虽然非常好的定量协议与各种关键的观察,在SC状态和和解与NMR和穿透深度数据在同一张照片是特别有吸引力的功能,我们的建议,确定的证据将是一个实验确认的c轴节点在未来的工作。
2009-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry breaking superconductivity in the coexistence phase with magnetism in Fe-pnictides
我们认为,在弱掺杂Fe-磷属元素化物的自旋密度波(SDW)秩序的共存区域中的超导性与共存区域外的普通$s^{+-}$状态在性质上不同,因为它开发了一个额外的间隙组件,这是一个混合物的口袋内单线态($s^{++}$)和口袋间自旋三重态配对($t-$状态)。$t-$通道的耦合常数与SDW阶数成比例,并且涉及对SDW区域之外的超导性没有贡献的相互作用。我们认为$s^{+-}$和$t-$型超导序在低温下共存,并且两者之间的相对相位一般不同于$0$或$π$,明确地表明了长程SDW序促进的时间反演对称性破缺。我们表明,这种奇异的状态已经出现在最简单的模型的Fe-pnictides,与一个空穴pocketand两个相关的电子口袋。我们认为,在某些参数范围内,时间反演甚至在长程超导有序发展之前就被打破了。
2014-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nanoscale textured superconductivity in Ru-substituted BaFe2As2 : a challenge to a universal phase diagram for the pnictides
在Ba(Fe_(1-x)Rux)_2As_2(x=0 ~ 80%)中进行~(75)As NMR实验。磁性分数和NMR谱线表明Ru取代破坏了反铁磁有序,其磁矩分布在0.9 ~ 0 μ B之间.超导性出现在中间Ru掺杂和共存的AF秩序,只有在该地区的力矩小于~0.3uB,导致在原始的纳米级织构。这种情况与Co替代形成对比,挑战了Fe基超导体中相图的明显普遍性。
2012-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Fermi-Liquid-Like Behaviors and Superconductivity Driven by Orbital Fluctuations in Iron Pnictides: Analysis by Fluctuation-Exchange Approximation
本文研究了铁离子Einstein振子引起的五轨道Hubbard-Holstein模型。使用波动交换(FLEX)近似,轨道波动演变成反比的温度,因此电阻率显示出线性或凸T-依赖于广泛的温度范围。我们还分析了Eliashberg能隙方程,发现当轨道涨落超过自旋涨落时,会出现无符号反转的s波超导态(s_{++} -波态).当两种涨落相当时,它们的竞争产生一个节点s波状态。本研究为正常态和超导态提供了一个统一的解释。
2010-09-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum critical point shifts under superconductivity: the pnictides and the cuprates
我们比较了金属和超导体中有序跃迁的位置。对于自旋密度波(SDW)跃迁,我们发现量子临界点移动了|Delta|阶,其中Delta是对振幅,所以超导体中的SDW阶区域比金属中的小.这个位移大于忽略费米表面效应的竞争级理论所预测的~ |Delta| ^2位移。对于伊辛-爱因斯坦阶,费米表面效应的位移保持为|Delta| ^2阶。我们讨论了这些结果的铜酸盐和pnictides的相图的影响。我们的结论是,最近的观察意味着伊辛-伊辛秩序是绑在平方的SDW秩序的pnictides,但不是在铜。
2010-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Power-law Temperature Dependent Hall Angle in the Normal State and its Correlation with Superconductivity in iron-pnictides
本文报道了K和Co掺杂BaFe $_2$ As $_2$和NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As正常态的霍尔测量。我们发现,在正常态下,对于不同掺杂水平的样品,当温度范围远高于结构转变、自旋密度波转变和超导转变时,霍耳角cot $θ_{\rm H}$ $\propto$ $T^β$均服从幂律温度关系。母体化合物和重欠掺杂样品的功率$β$接近4,而超导样品的功率约为3。$β$在接近超导性出现的掺杂水平下突然从4变为3。这表明$\sim 3$的$β$与超导电性密切相关。我们的数据表明,与铜酸盐类似,铁磷族化合物的正常态物理性质与超导电性之间存在联系。这些发现揭示了高温超导的机制。
2013-01-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fully gapped superconductivity in Ni-pnictide superconductors BaNi2As2 and SrNi2P2
我们对Ni-P族化合物超导体BaNi $_2$ As $_2$($T_\mathrm{c}$ =0.7 K)和SrNi $_2$ P $_2$($T_\mathrm{c}$ =1.4 K)进行了低温比热$C$和热导率$κ$的测量。这两种化合物的温度依赖性$C(T)$和$κ(T)$与一些s波超导体的结果相似。此外,BaNi $_2$ As $_2$的剩余$κ$的凹场响应排除了费米面上节点的存在.我们假设,完全能隙超导性可能是普遍的镍磷属元素化物超导体。Ba $_{0.6}$ La $_{0.4}$ Ni $_2$ As $_2$的比热数据显示,相对于BaNi $_2$ As $_2$,$T_\mathrm{c}$和$H_\mathrm{c2}$受到轻度抑制。
2011-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Fermi-Liquid Transport Phenomena and Superconductivity Driven by Orbital Fluctuations in Iron Pnictides: Analysis by Fluctuation-Exchange Approximation
本文研究了铁磷属元素化物的五轨道哈伯德模型。使用波动交换(FLEX)近似,轨道波动演变成反比的温度,因此电阻率显示出线性或凸T-依赖于广泛的温度范围。我们还分析了Eliashberg能隙方程,发现当轨道涨落超过自旋涨落时,出现了无符号反转的s波超导态(s++ -波态).当两种涨落相当时,它们的竞争产生一个节点s波状态。本研究为正常态和超导态提供了一个统一的解释。
2012-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Homogeneous vs. inhomogeneous coexistence of magnetic order and superconductivity probed by NMR in Co and K doped iron pnictides
在Ba(Fe0.95Co0.05)2As 2中,所有的75 As NMR强度在顺磁共振位置处在低于Tonset(SDW)=56 K时突然消失,表明磁(自旋密度波)有序存在于所有的样品体积中,尽管低于Tc=15 K时具有体超导性。因此,这两相在微观尺度上均匀共存。另一方面,在Ba0.6K0.4Fe2As2中,低于Tonset(SDW)~75 K的信号损失是不完全的,揭示了磁序被束缚在样品的有限尺寸区域,而剩余的NMR信号显示出低于Tc=37 K的明显的超导响应。因此,至少对于该钾浓度,两相不是均匀混合的。对于这两个样品,空间电子和/或磁性的不均匀性示出表征在正常状态下的NMR特性。
2009-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective superconductivity, gap anisotropy and spin resonance excitations in a multiorbital t-J1-J2 model for iron pnictides
在五轨道t-J1-J2模型中研究了铁磷属元素的超导配对。根据电子关联的轨道选择性和沿费米面的轨道特征,A_{1g}对态的超导能隙可能表现出各向异性。这种各向异性随着J1-J2磁阻挫的程度而变化。我们还计算了超导态的动态自旋极化率。在反铁磁波矢(π,0)处磁化率的频率依赖性显示出共振,其宽度被超导能隙的轨道依赖性增强;当后者足够强时,共振峰可以一分为二。我们讨论了我们的结果对最近的角度分辨光电发射和中子散射测量在几个超导铁pnictides的影响。
2013-06-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge doping-induced quasiparticle scattering in iron-pnictide superconductors as probed by vortex pinning
铁磷属元素化物超导体的电荷掺杂导致磁通涡旋的集体钉扎,而等价掺杂则不会。此外,磁通钉扎在电荷掺杂的化合物是一贯的平均自由程波动所引入的掺杂剂原子,允许提取的弹性准粒子散射率。等价掺杂的BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$中不存在掺杂剂原子的散射与该材料中低温渗透深度的线性温度依赖性的观察结果一致。
2010-12-23 cond-mat.supr-con
Valley density-wave and multiband superconductivity in Fe-pnictides
铁基超导体的关键特征是准二维多带费米面。通过把这个问题与负U哈伯德模型及其超导基态联系起来,我们证明了这种费米面的定义不稳定性是谷密度波(VDW),即在连接电子谷和空穴谷的波矢处的自旋/电荷密度波。当谷参数因掺杂或压力而改变时,虚拟超导体经历“塞曼分裂”,最终进入非均匀的“Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinikov”(FFLO)状态,这是一种巡回的且通常不相称的真实世界的VDW,其特征在于来自费米表面的未被覆盖的残余物的金属导电性。当“Zeeman分裂”超过“Chandrasekhar-Clogston”极限时,“FFLO”状态消失,VDW不稳定。在这一点附近,VDW涨落和带间对排斥是Fe-磷属元素化物高温超导的重要组成部分。
2009-06-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mn local moments prevent superconductivity in iron-pnictides Ba(Fe 1-x Mn x)2As2
对Ba(Fe_(1-x)Mn_x)_2As_2(x Mn = 2.5%,5%,12%)单晶进行了~(75)As核磁共振(NMR)实验。通过75 As核磁共振谱线位移研究了远离Mn原子的Fe层的磁化率,发现其磁化率与BaFe 2As 2的磁化率相似,表明Mn没有引起电荷掺杂。与Mn个最近邻(n.n.)~(75)As的居里-外斯位移表明Mn具有局域磁矩。这是证实了一个RKKY样锰诱导交错自旋极化的主线加宽典型。Mn矩是由于附加Mn空穴的局部化。这些发现解释了为什么Mn不能诱导磷属元素化物中的超导电性,与其他掺杂剂如Co,Ni,Ru或K相反。
2012-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Atomic coexistence of superconductivity and incommensurate magnetic order in the Ba(Fe1-xCox)2As2 pnictide
测量了Ba(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2单晶(x= 6%)的~(75)As NMR和结晶度。核磁共振(NMR)谱和弛豫速率允许表明,所有的铁网站的经验,在T= 31 K以下的无公度磁有序。与未掺杂化合物的比较允许估计0.05 μ B的典型时刻。NMR宽度的各向异性可以使用波矢量(1/2-eps,0,l)的不可压缩性模型来解释,其中eps的顺序为0.04。低于TC=21.8K,如磁化率和弛豫速率所示,全体积超导性发展,磁序保持不受影响,表明两种状态在每个Fe位点上共存。
2009-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodeless two-gap superconductivity in stoichiometric iron pnictide LiFeAs
用隧道二极管谐振器测量了本征磷属元素化物超导体LiFeAs单晶中面内和面间伦敦穿透深度$Δλ(T)$的变化。该化合物似乎处于清洁极限,残余电阻率分别为4($T\to0$)至8($T_c$)$μΩ\cdot$ cm和$RRR$ 65至35。超流密度$ρ_s(T)=λ^2(0)/λ^2(T)$可用自洽的双能隙$γ-$模型描述。与以前的数据一起,我们的结果支持了超导能隙从无节点到节点的普遍演化偏离最佳掺杂。我们还得出结论,成对断裂散射起着重要的作用,在铁基化合物中的$λ(T)$的低温行为的偏离指数。
2010-09-26 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
Interplay between spin density wave and superconductivity in '122' iron pnictides: 57Fe Mössbauer study
本文用~(57)Fe的14.41 keV穆斯堡尔谱研究了“122”族铁基超导体Ba_(0.7)Rb_(0.3)Fe_(2As)_2和CaFe_(1.92)Co_(0.08)As_(2S)。与以前研究的母体化合物BaFe_2As_2和CaFe_2As_2进行了比较。发现这些超导体的穆斯堡尔谱由自旋密度波(SDW)产生的磁分裂分量和在最低温度下仍然存在的非磁分量组成。后一种成分负责超导性。因此,尽管样品是单相的,超导性发生在样品的一部分中。这种现象是由样品(晶体)中掺杂剂浓度的微小变化引起的。
2011-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in Multi-orbital t-J1-J2 Model and its Implications for Iron Pnictides
基于铁磷属元素化物的不良金属行为,我们研究了多轨道$\mathrm{t-J_1-J_2}$模型,并研究了可能的单重态超导配对。磁阻挫本身导致配对状态中的大简并。动能将其分解为一组减少的配对状态中的准简并。对于小的电子和空穴费米口袋,$A_{1g}$状态在相图上占主导地位,但$B_{1g}$状态具有接近的能量。除了无节点的$A_{1g}$ $s_{x^2y^2}$通道之外,节点的$A_{1g}$ $s_{x^2+y^2}$和$B_{1g}$ $d_{x^2-y^2}$通道在磁阻挫$J_1 \sim J_2$参数区域中也是竞争性的。一个$A_{1g}+i B_{1g}$状态,打破了时间反演对称性,发生在低温的相图的一部分。在铁pnictides的实验的影响进行了讨论。
2010-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity from orbital nematic fluctuations
最近的实验表明,除了反铁磁涨落外,铁磁涨落也可能有助于铁磷属元素化物超导电性的发生。受这一观察的启发,我们在最小双带模型中从向列相涨落研究了超导电性。所采用的能带参数是适当的铁磷属元素化物,并导致四个口袋的费米线。结果表明,低能量,长波长的磁通涨落口袋内引起强耦合超导,而口袋之间的大动量密度波动是无关紧要的。得到的转变温度是类似的那些通常发现在pnictides和排斥库仑相互作用是相当强大的。超导态和超导态共存于相图的一个大区域。
2013-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Perturbation Theory of High-Tc Superconductivity in Iron Pnictides
本文用微扰理论分析了最近在铁磷属元素化物中发现的高转变温度超导现象。具体地说,通过求解多带(2带和5带)哈伯德模型的Eliashberg方程,研究了可能的配对对称性、转变温度与掺杂的关系以及配对机制.有效的配对相互作用在现场库仑积分微扰扩展到三阶。我们的微扰弱耦合的方法表明,足够大的Eliashberg方程的本征值,以解释实际的高转变温度采取现实的现场库仑积分的5带模型。因此,非传统的(非声子介导的)超导性很有可能实现。超导序参量在费米面上不改变其符号,但在电子费米面和空穴费米面之间改变。因此,在我们研究的整个参数区域内,可能的配对对称性总是“无节点的扩展s波对称性(更具体地说,是s_{+-}波对称性)”。这表明,2带模型是不足以解释的高值的Tc。
2009-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin fluctuations in iron pnictides and chalcogenides: From antiferromagnetism to superconductivity
本文综述了近年来利用中子非弹性散射对铁基超导体及其母体化合物自旋动力学的实验研究。它主要集中在这个领域的最现代的发展,有关在新的超导体中的磁共振模式的观察,低能量磁波动的自旋各向异性,现在已经观察到在广泛的化学成分和掺杂水平,以及它们的动量空间各向异性所引起的自旋-自旋有序。这些新的发现对我们理解超导态的影响,以及中子光谱学的剩余未解决的挑战,进行了讨论。
2015-02-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and Dirac Fermions in 112-phase Pnictides
本文综述了磷属化合物112相的研究现状。112相由于最近发现的最高临界温度为$\cl$ 47 K的高温超导性而受到越来越多的关注。$\cl$的结构、磁性和电子性质与其他超导磷属元素化物相具有一些相似之处,然而,磷属元素的不同价态和金属间隔层的存在是112系统的独特特征。在$\cn$、$\lpb$、$\lps$、$\lns$等112位过渡金属(Ni,Pd)缺陷化合物中观察到了与反铁磁有序共存的低温超导性。除了超导性之外,在层状112-化合物$\smb$、$\cmb$、$\lab$中观察到天然存在的各向异性狄拉克费米态的存在,这些化合物作为石墨烯的替代物对于未来的纳米电子学具有重大意义。在这些化合物中,线性能量分散导致高磁电阻,即使在最高的施加磁场下也保持不饱和。在这里,我们描述了各种112型材料系统相结合的实验结果和理论预测,以刺激进一步研究这个不太知名的磷族元素化物家族的成员。
2017-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Phonon Coupling and Superconductivity in Fe Pnictides
本文提出了铁磷属元素化物中强自旋-晶格和自旋-声子耦合的理论,并讨论了它对超导电性的影响。铁化合物中的强磁体积效应长期以来被称为因瓦效应。铁磷属元素化物也表现出这种效应,特别是反映在由最近邻原子定义的Fe的原子体积。通过唯象的朗道理论,由密度泛函理论(DFT)的计算和实验结果的基础上开发的,我们量化的自旋-晶格相互作用的强度,因为它涉及到的Stoner标准的磁性开始。我们认为,通过自旋通道的电子和声子之间的耦合可能是足够强的铁pnictides超导机制的一个重要组成部分。
2009-07-16 cond-mat.supr-con
Multiple charge density waves and superconductivity nucleation at antiphase domain walls in the nematic pnictide Ba$_{1-x}$Sr$_{x}$Ni$_{2}$As$_{2}$
超导性如何与电荷或电子有序相互作用是量子材料研究中心尚未解决的重大问题之一。Ba $_{1-x}$ Sr $_{x}$ Ni $_{2}$ As $_{2}$(BSNA)是一种电荷有序的磷属元素化物超导体,最近被证明在量子相变($x_c=0.7$)附近由于电子涨落而表现出六倍的超导电性增强。然而,超导性是反常的,$0.4 < x< x_c$的电阻转变发生在比比热反常更高的温度下。利用X射线散射,我们发现了一个新的电荷密度波(CDW)在BSNA在这个组成范围。CDW与两个晶格参数的周期相当,并且不同于先前在该材料中报道的两个CDW。我们认为,反常的输运行为产生的异质超导形核在反相畴壁的CDW。我们还提出了新的数据上的不相称的CDW,以前确定为单向的,表明这是一个旋转对称的,“4 $Q$“状态与$C_4$对称性。我们的研究建立了BSNA作为一种罕见的材料,包含三个不同的CDW,和一个令人兴奋的测试平台,用于研究CDW,CDW和SC订单之间的耦合。
2021-02-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The non-magnetic collapsed tetragonal phase of CaFe2As2 and superconductivity in the iron pnictides
反铁磁自旋涨落与超导电性的关系已成为铁磷属元素化物超导电性研究的中心课题。我们提出了明确的证据,通过非弹性中子散射的飞行时间数据,这是一致的自旋波动是一个必要的成分,非超导崩溃的tetraquito相的CaFe2As2的非超导性。我们表明,崩溃的四相的CaFe2As2是非磁性的,并讨论了这一结果,根据最近的报道,在崩溃的四相的密切相关的化合物的高温超导性。
2013-10-23 cond-mat.supr-con
Weak-coupling superconductivity in a strongly correlated iron pnictide
铁基超导体被发现表现出轨道、自旋和晶格自由度的密切相互作用,极大地影响了它们的低能电子性质,包括超导性。尽管精确的配对机制尚未确定,但已经提出了几种候选相互作用来介导超导配对,无论是在轨道还是在自旋通道中。在这里,我们采用光学光谱(OS),角分辨光电子能谱(ARPES),从头算能带结构,和Eliashberg计算表明,近最佳掺杂的NaFe $_{0.978}$ Co $_{0.022}$ As表现出一些最强的轨道选择性的电子相关铁pnictides家族。出乎意料的是,我们发现,在强关联带的巡回电荷载流子的质量增强显着减少附近的$Γ$点,并归因于这种效果明显的自旋轨道耦合诱导的轨道混合。拥抱真正的能带结构,使我们能够描述所有的低能量的电子特性,在我们的实验中获得了显着的一致性,并证明,在这种材料的超导性是相当弱,介导的自旋波动。
2016-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Small-q Phonon Mediated Unconventional Superconductivity in the Iron Pnictides
利用小q声子介导的对势和四带能量色散,对铁基高温超导体的能隙对称性进行了自洽计算。当电子和空穴费米表面口袋存在时,我们得到了无节点的$s_\pm$状态,这是第一次遇到的自旋涨落机制图片。在我们的声子机制内掺杂时,可以获得诸如$d_{x^2-y^2}$和$s_\pm+d_{x^2-y^2}$甚至p波三重态的节隙结构。我们的研究结果解决了相位敏感的实验之间的冲突,报告以前只归因于一个非声子机制和同位素效应测量的声子参与配对的间隙变化的迹象。
2011-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in striped and multi-Fermi-surface Hubbard models: From the cuprates to the pnictides
单带和多带哈伯德模型已被发现可以描述在铜氧化物和铁基高温超导体中观察到的许多复杂现象。因此,这些模型的模拟提供了一个理想的框架来研究和理解这些系统的超导特性和机制。在这里,我们回顾了最近的动态集群量子蒙特卡罗模拟这些模型,它提供了一个公正的看法,在系统中的领先的相关性。特别是,我们讨论了这些模拟告诉我们的超导性在均匀的二维单轨道哈伯德模型,以及如何影响这种行为的电荷条纹。然后,我们描述了最近的模拟双层哈伯德模型,它提供了一个简单的模型来研究的类型和性质的配对系统与多个费米表面,如铁基超导体。
2012-08-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Maximizing Fermi surface multiplicity optimizes superconductivity in iron pnictides
本文从晶格结构的角度研究了铁磷属元素化物超导电性最佳化的条件。研究了LaFeAsO的能带结构,发现在砷原子形成正四面体的Fe-As-Fe键角区域附近,空穴费米面多重性最大.在这三个空穴费米表面制度的超导性是最佳的,而反铁磁性的斯通因子有一个整体的趋势增加后,减少键角。结合Fe-As键长变化的影响,我们提供了获得高$T_c$的指导原则。
2011-02-18 cond-mat.supr-con
Theory for Superconductivity in Iron Pnictides at Large Coulomb U Limit
用双轨道哈伯德模型在大U极限下研究了铁磷属元素化物的超导电性。库仑排斥在载流子之间诱导了轨道依赖的配对。发现配对主要来自同一费米口袋内的散射。袋间对散射决定了超导电性的对称性,在小的Hund耦合下为扩展的s波,在大的Hund耦合和大的U时为d波。前者与最近的ARPES和Andreev反射光谱仪的实验结果一致。
2008-12-18 cond-mat.supr-con
Orbital Fluctuation Theory in Iron Pnictides: Effects of As-Fe-As Bond Angle, Isotope Substitution, and $Z^2$-Orbital Pocket on the Superconductivity
本文基于五轨道Hubbard-Holstein模型研究了铁磷属元素化物超导体中的配对机制。利用实际模型参数,通过Fe离子振荡,利用轨道涨落诱导出了无符号反转的s波超导态(s_{++}波态).本理论的优点是,Tc和As-Fe-As键角之间的著名的经验关系是自动解释的,因为当As $_4$ -四面体是规则的时,产生轨道波动的电子-声子(e-ph)耦合是最强的。负铁同位素效应也被再现。此外,空穴袋上的SC能隙的大小对相应的d轨道(xz/yz-或z^2-轨道)相当不敏感,这与最近对(Ba,K)Fe $_2$ As $_2$和BaFe $_2$(As,P)$_2$的体敏角分辨光电子能谱(ARPES)测量结果一致。这些结果表明轨道涨落介导的s_{++}波态是铁磷族化合物的一个可能的候选者。
2010-10-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between magnetism and superconductivity in Fe-pnictides
研究了铁磷属元素化物双带巡游模型中自旋密度波(SDW)磁序和扩展s波($s^+$)超导序的相变和共存,其中SDW磁序和$s^+$超导序是竞争序.我们表明,取决于参数,这两种状态之间的过渡是一阶,或涉及一个中间阶段,其中两个订单共存。我们证明了这种共存是可能的SDW秩序是不相称的。
2008-12-12 cond-mat.supr-con
S-wave Superconductivity due to Orbital and Spin fluctuations in Fe-pnictides: Self-Consistent Vertex Correction with Self-Energy (SC-VCΣ) Analysis
为了理解铁基超导体的超导态的惊人变化,我们通过计算顶点修正和自能修正,分析了LaFeAsO和LiFeAs的多轨道哈伯德模型.由于VC所描述的自旋+轨道模式耦合,轨道和自旋涨落相互发展,与轨道和磁序的实验相图一致。由于这两种波动,s波间隙函数与符号反转($s_{\pm}$ -波),没有符号反转($s_{++}$ -波),和节点s波状态,得到与实验的各种间隙结构兼容。因此,本理论提供了一个微观解释的正常和超导相图的基础上现实的哈伯德模型。
2013-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermodynamic evidence for pressure-induced bulk superconductivity in the Fe-As pnictide superconductor CaFe2As2
我们报告的比热和电阻率实验平行进行的布里奇曼型的压力电池,以调查的性质的压力诱导的超导电性的铁磷属化合物CaFe 2As 2。在Tc处存在明显的比热异常,揭示了超导态的体积性质。热力学转变温度与电阻转变的起始温度显著不同。我们的数据表明,超导性发生在附近的晶体相变。我们讨论了这两种方法之间的差异所造成的应变诱导超导前体形成以上的体热力学转变,由于附近的结构不稳定性。
2012-05-04 cond-mat.supr-con
Spatial competition of the ground states in 1111 iron pnictides
利用核四极共振方法,绘制了1111 $R$ FeAsO $_{1-x}$ F $_x$($R$ $=$ La,Ce,Sm)铁磷属元素化物在顺磁态下局域电荷分布的相图,其特征为类低掺杂(LD-like)和类高掺杂(HD-like)区域.基于磁性稀土(Ce,Sm)的化合物显示统一的行为,并且与基于La的化合物的比较揭示了静态铁$3d$磁性对超导电性的有害作用,以及后者在高掺杂下的质的不同演变。研究发现,类LD区完全解释了系统的正交性,因此是任何静态铁磁性的起源。正交性和静态磁性不受超导性的阻碍,但受到稀释效应的限制,这与2D(分别为3D)最近邻正方形晶格位渗流一致,当稀土是磁性的(分别为磁性的)时。的LD-样的区域是不是本质上支持的超导电性,相反的HD-样的区域,证明了良好定义的Uemura的超导转变温度和超流体密度之间的关系时,占邻近效应。这使我们提出了一个完整的描述的基态的相互作用,在1111 pnictides,纳米级区域竞争建立的基态通过抑制超导静态磁性,和超导电性的邻近效应的扩展。
2015-08-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the mechanism of high-temperature superconductivity in the iron based pnictides
最近在掺杂铁基磷属元素化合物(LnO_{1-x} F_xFeAs,其中Ln = La,Ce,Sm,Pr,Nd等)中发现了中高温(26 K ~ 55 K)超导性,具有层状结构的铜酸盐,引发了对理解配对机制的新挑战。在回顾了这些系统的现有研究成果后,本文提出了一个声子介导和畸变场介导的配对过程给出超导临界温度T_c正确顺序的组合机制的理论模型。畸变场模由简并或近简并铁3 d_{xz}和3 d_{yz}轨道引起的Jahn-Teller或伪Jahn-Teller效应引起。
2009-03-06 cond-mat.supr-con
Possible Superconductivity in Electron-doped Chromium Pnictide LaOCrAs
根据第一性原理计算,我们构建了LaOCrAs的五个Cr $3d$轨道的紧束缚模型.在此基础上,我们利用泛函重整化群(FRG)研究了掺杂LaOCrAs中关联诱导的超导电性。我们发现,在电子掺杂的LaOCrAs中存在两个超导电性圆顶。随着电子掺杂的增加,系统的基态从母体化合物中的G-型反铁磁性演变成由源自$d_{3z^2-r^2}$轨道的电子带主导的初始$s_\pm$波超导相,因为填充物高于Cr的$d$轨道上的每个位置的$4.2$电子。能隙函数在带中心附近的费米口袋处具有较强的八重态各向异性,而在其他口袋处逐渐减小。在电子过掺杂的LaOCrAs中,系统出现了$d_{x^2-y^2}$波超导相,激活带来自于$d_{xy}$轨道。在两个超导圆顶之间,可能出现时间反演对称性破缺的$s+id$ SC相。在空穴掺杂的情况下,我们还发现了$s_\pm$波超导相。
2017-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of weak disorder on the phase competition in iron pnictides
在一个铁基超导体模型中,分析了弱无序对反铁磁有序与超导电性竞争的影响。在近似粒子-空穴对称性的假设下,我们证明了在中等掺杂水平下实验观察到的磁有序和磁有序共存的情况下,不能实现常规的$s^{++}$超导性。这一结果适用于任意杂质浓度,特别是在清洁限度内。无序的加入进一步放大了巡游反铁磁性和传统超导性之间的相位竞争。此外,我们还分析了无序对两个序参量的特征长度尺度的影响,发现在无序样品中,交错矩的波动范围比无序序参量的波动范围要小.
2014-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From Cooper-pair glass to unconventional superconductivity: a unified approach to cuprates and pnictides
我们报告了一个微观模型,其中非常规的超导出现从一个非相干的“库珀对玻璃”状态。在对-对相互作用的驱动下,一种新型的准玻色相变正在发生。这种相互作用导致了准粒子与激发对态或“超准粒子”的非常规耦合,这种耦合具有非延迟的能量依赖性能隙。该模型定量地描述了准粒子激发光谱的铜酸盐和pnictides,包括普遍的“峰-谷-峰”签名,并为pseudogap阶段以上$T_c$。结果表明,瞬时对-对相互作用可以解释SC凝聚,而不存在集体模。
2016-12-09 cond-mat.supr-con
Metal-insulator transition and superconductivity induced by Rh doping in binary Ru Pnictides RuPn (Pn = P, As and Sb)
二元钌磷族化合物,RuP和RuAs,具有正交MnP结构,被发现显示出金属到非磁性绝缘体的转变,在TMI = 270 K和200 K,分别。在金属区以上TMI,结构相变,伴随着一个弱的异常的电阻率和磁化率,指示伪间隙形成,被确定在Ts = 330 K和280 K,分别。这两个转变被抑制取代Ru与Rh。我们发现,在一个狭窄的组成范围内的临界点附近的赝能隙相,Rh含量xc = 0.45和xc = 0.25的Ru 1-xRhxP和Ru 1-xRhxAs,分别具有最大Tc = 3.7 K和Tc =1.8 K的超导电性,这可能为我们提供了一个新的非磁性的途径,在量子临界点超导。
2011-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Three-Dimensional Electronic Structure of LiFeAs: Strong-coupling Superconductivity and Topology in the Iron Pnictides
在铁基超导体中,LiFeAs的晶体结构和相图的简单性是无与伦比的。然而,我们对这种典型化合物的理解受到材料电子结构相互不相容的描述之间的冲突的影响,这些描述来自对光电发射记录的矛盾解释。在这里,我们探讨了在这样的实验解释的挑战。通过结合全面的光子能量和偏振相关的角度分辨光电子能谱(ARPES)测量与数值模拟,我们建立了几个矛盾的普罗维登斯在目前的理解,这和相关材料。我们确定了一个汇合的表面相关的问题,排除了明确的识别费米表面片的数量和维数。最终,我们到达一个场景,支持拓扑非平凡状态的迹象,同时也是不兼容的超导自旋波动驱动的费米表面不稳定性。
2021-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi surface dichotomy of the superconducting gap and pseudogap in underdoped pnictides
铁砷材料(磷属元素化物)在反铁磁相附近的高温超导性提高了自旋涨落介导配对的可能性。然而,反铁磁波动和超导性之间的相互作用仍然不清楚在欠掺杂制度,这是更接近反铁磁相。在这里,我们报告的超导能隙的欠掺杂磷属元素化物的比例与转变温度呈线性关系,并与SC间隙共存的一个明显的赝能隙欠掺杂的发展。这种赝能隙出现在由反铁磁波矢连接的费米表面片上,那里的超导配对也更强,这表明反铁磁涨落驱动了赝能隙和超导性。有趣的是,我们发现,赝隙和光谱线形随费米表面准嵌套条件的方式,共享相似的undergoded氧化铜超导体中观察到的双端-波腹二分行为的变化。
2011-07-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con