Determination of the Nature of the Tetragonal to Orthorhombic Phase Transition in SrFe_2As_2 by Measurement of the Local Order Parameter
J. C. Loudon, C. J. Bowell, J. Gillett, S. E. Sebastian, P. A. Midgley
备注:
4 pages, 4 figures submitted to Physical Review Letters. Supplementary information can be found at http://cook.msm.cam.ac.uk/~supp_info/ An extra sentence in the second last paragraph and reference 16 has been added
SrFe2As2 is the end-member for a series of iron-pnictide superconductors and has a tetragonal-to-orthorhombic phase transition near 200 K. Previous macroscopic measurements to determine the nature of the transition gave seemingly inconsistent results so we use electron microscopy to monitor the local order parameter showing that the transformation is first order and that the orthorhombic phase grows as needle domains. This suggests the transition occurs via the passage of transformation dislocations, explaining the apparent inconsistencies. This mechanism may be common to similar transitions.
Pressure dependence of the low- temperature crystal structure and phase transition behaviour of CaFeAsF and SrFeAsF: A synchrotron x-ray diffraction study
Effect of Uniaxial Stress for Pressure-Induced Superconductor SrFe_2As_2
我们报道了单晶SrFe $_2$ As $_2$的压温相图容易受到传压介质流体静力学的影响。对于我们使用的所有三种介质,超导性与零电阻出现,伴随着反铁磁(正交)相的抑制,但临界压力$P_c$被发现依赖于介质的类型。在几乎流体静力学条件下,$P_c$估计为4.4 GPa,但使用在室温下已经固化的介质,其降低至$3.4-3.7$ GPa。建议沿c轴的单轴应力有助于抑制反铁磁(正交)相。本文还报道了BaFe $_2$ As $_2$的压力效应。
Impact of the first order antiferromagnetic phase transition on the paramagnetic spin excitations and nematic phase of SrFe$_2$As$_2$
理解铁磷属元素化物超导体中电子相变的性质对于阐明其对高温超导性的影响是重要的。在这里,我们使用传输和非弹性中子散射研究自旋激发和平面电阻率各向异性在单轴压力退孪晶BaFe $_2$ As $_2$和SrFe $_2$ As $_2$,铁磷属元素化物超导体的母体化合物。BaFe $_2$ As $_2$在低于$T_s > T_N\approx 138$ K时表现出弱的一级四方到正交结构和反铁磁(AF)相变,而SrFe $_2$ As $_2$在低于$T_s= T_N\approx 210$ K时具有强耦合的一级结构和AF相变。我们发现,直接签名的SrFe $_2$作为$_2$相比,BaFe $_2$作为$_2$的情况下,持续到较低的温度以上的相变。我们的研究结果支持的结论是,在SrFe $_2$ As $_2$的磁转变的强烈的一阶性质削弱了系统中的磁相变和电阻率各向异性。
Tetragonal-orthorhombic phase coexistence under magnetic fields in BaFe$_2$As$_2$ and Sr(Fe$_{1-x}$Co$_{x}$)$_2$As$_2$: evidence of magnetically driven structural transition
在BaFe $_2$ As $_2$和Sr(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_2$ As $_2$单晶上进行同步加速器X射线衍射实验,作为温度和沿四重$[1 \bar{1} 0]$方向施加的磁场的函数,辅以电阻率和比热实验。对于BaFe $_2$ As $_2$晶体,自旋密度波反铁磁有序温度为$T_{AF}=132.5$ K,正交相的起始温度为$T_{o}=137$ K,磁场有利于与正交相竞争$T \gtrsim T_{AF}$的四畴的生长。对于具有更多分离跃迁($T_{AF} = 132$ K和$T_{o} = 152$ K)的Sr(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_2$ As $_2$晶体,晶体结构在接近$T_{AF}$的窄温度区间内也显示出显著的场依赖性。这些结果有利于磁驱动器的结构和122 Fe pnictides的相变。
Local orthorhombicity in the magnetic $C_4$ phase of the hole-doped iron-arsenide superconductor Sr$_{1-x}$Na$_{x}$Fe$_2$As$_2$
我们报告了Sr $_{1-x}$ Na $_{x}$ Fe $_2$随温度变化的对分布函数测量结果。作为$_2$,一种铁基超导体系统,包含一个具有凹入四重对称性的磁相,称为磁$C_4$相。定量的改进表明,在$C_4$相的瞬时局部结构是由波动的正交区域的长度尺度为$\sim$ 2 nm,尽管平均静态结构的四重对称。此外,当地的正交波动存在于一个类似的长度尺度上的温度以及顺磁四相。这些结果突出了铁基超导体异常大的磁化率,并对磁$C_4$相和相邻的$C_2$和超导相具有重要意义。
Stabilization of an ambient pressure, collapsed tetragonal phase in CaFe2As2 and tuning of the orthorhombic / antiferromagnetic transition temperature by over 70 K by control of nano-precipitates
Competition between orthorhombic and re-entrant tetragonal phases in underdoped Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ probed by the response to controlled disorder
利用2.5 MeV电子低温辐照研究了空穴掺杂Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$中存在于$x=$ 0.25附近的条状${\rm C_2}$和四元${\rm C_4}$反铁磁相之间的竞争.在该范围之外的附近成分中,在$x=$ 0.22和$x=$ 0.19处,伴随的正交/条纹反铁磁转变$T_{\rm C2}$和超导转变$T_{\rm c}$的温度都被添加的无序以约0.1 K/ $μΩ$ cm的类似速率单调抑制,如通过使用电阻率变化作为散射速率的本征测量所揭示的。与此形成鲜明对比的是,在$x=$ 0.25时发现在速率为0.24 K/ $μΩ\cdot$ cm时对${\rm C_4}$相的快速抑制。此外,${\rm C_4}$相的这种抑制伴随着${\rm C_2}$相的不寻常的无序诱导的稳定化,这通过电阻率和比热测量来确定。${\rm C_4}$相的抑制率明显高于Ni掺杂的CaKFe $_4$ As $_4$中自旋涡旋相的抑制率(0.16 K/ $μΩ$ cm)。
In-plane anisotropy of electrical resistivity in the strain-detwinned SrFe2As2
本征的,在平面内的电阻率的各向异性进行了研究的SrFe $_2$作为$_2$的机械解孪单晶的温度以上和以下的耦合结构/磁性转变,$T_{\textrm{TO}}$。电阻率对于沿正交$a_o$方向(反铁磁交替磁矩的方向)的电流流动较小,并且对于沿$b_o$方向(铁磁链的方向)的传输较大,这类似于CaFe $_2$ As $_2$和BaFe $_2$ As $_2$化合物。高能X射线衍射结果证实了SrFe $_2$ As $_2$的一级结构转变,其转变温度和性质不受中等应变的影响。对于小的应变水平,这是刚刚足以detwin的样品,我们发现一个可以忽略不计的影响电阻率以上$T_{\textrm{TO}}$。随着应变的增加,电阻率各向异性开始发展到高于$T_{\textrm{TO}}$,清楚地表明各向异性与对应变的强烈响应的关系。我们的研究表明,电子向列性不能观察到的FeAs基化合物中的结构转变是强烈的一级。
Raman scattering study of (K$_x$Sr$_{1-x}$)Fe$_2$As$_2$ ($x$ = 0.0, 0.4)
本文报道了非超导SrFe $_2$ As $_2$和超导K $_{0.4}$ Sr $_{0.6}$ Fe $_2$ As $_2$($T_c = 37$ K)的偏振喇曼光谱。发现并鉴定了对称性所允许的全部四种声子模(A $_{1g}$ + B $_{1g}$ +2 E $_g$)。壳模型对谱线进行了合理的描述。在SrFe $_2$ As $_2$中的四方相到正交相转变或K $_{0.4}$ Sr $_{0.6}$ Fe $_2$ As $_2$中的超导转变附近没有观察到可检测的异常。
Raman scattering study of tetragonal magnetic phase in Sr$_{1-x}$Na$_x$Fe$_2$As$_2$: structural symmetry and electronic gap
我们使用非弹性光散射来研究Sr $_{1-x}$ Na $_x$ Fe $_2$ As $_2$($x\approx0.34$),它表现出强大的四重旋转对称性的正交磁相内恢复的四重磁相。随着冷却,我们观察到分裂和重组的$E_g$声子峰后进入正交和四方晶系的磁相,分别与再入相行为。我们的电子拉曼数据揭示了一个明显的功能,这显然是与四磁相,这表明电子间隙的开放。没有声子回折行为可以检测到以上的噪声水平,这意味着任何晶格平移对称性破缺的四重磁相必须是非常弱的。
Observation of the Tetragonal-Orthorhombic transition in polycrystalline YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+δ}$ samples during the oxidation process at constant temperature via thermogravimetry and differential thermometry analysis
High resolution X-ray scattering studies of structural phase transitions in underdoped La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$
用高分辨X射线散射技术研究了低掺杂La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$单晶的结构相变。在x=0.125,0.095和0.08的单晶样品中研究了与连续高温四方晶系(HTT,$I4/mmm$)到中温正交晶系(MTO,$Cmca$)相变相关的临界性质,发现所有行为与理论预期的三维XY临界性一致。正交应变2(a-b)/(a+b)中的幂律行为在非常宽的温度范围内被观察到,跨越相图中的大多数MTO区域。在x=0.125和x=0.095的样品中,研究低温四元(LTT,$P4_{2}/ncm$)相,低于强烈不连续的MTO $\to$ LTT相变的低温测量表明,LTT相的特征在于相对较宽的布拉格散射,与在HTT相的相关波矢处观察到的相比。这表明LTT相是四方相和正交相的混合物,或者它是具有非常小的正交应变的正交相,与先前在混合La $_{2-x}$ Sr $_{x-y}$ Ba $_y$ CuO $_4$单晶中报道的“较少正交”低温结构一致。我们比较复杂的温度-成分相图的结构和超导相变在欠掺杂的La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$的位置,并找到良好的协议与多晶样品上获得的结果。
Impact of Uniaxial Pressure on Structural and Magnetic Phase Transitions in Electron-Doped Iron Pnictides
利用中子共振自旋回波和拉莫尔衍射研究了单轴压力对铁磷属元素化物BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As $_{2}$($x=0,0.03,0.12$)、SrFe $_{1.97}$ Ni $_{0.03}$ As $_2$和BaFe $_2$(As $_{0.7}$ P $_{0.3}$)$_2$的四方-正交结构($T_s$)和反铁磁(AF)相变的影响.在反铁磁有序的BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As $_{2}$和SrFe $_{1.97}$ Ni $_{0.03}$ As $_2$ with $T_N$和$T_s$($T_N\leq T_s$)中,样品去孪晶所需的单轴压力也会增加$T_N$,消除结构转变,并在所有温度下引起正交晶格畸变。通过比较压力引起的晶格参数变化的温度和掺杂依赖性与从输运和超声测量获得的弹性电阻和极化率,我们的结论是,在电子欠掺杂铁磷属元素化物的顺磁状态中发现的平面电阻率各向异性敏感地取决于磁相变的性质以及单轴压力引起的晶格畸变和电子抗氧化敏感性
Tetragonal magnetic phase in Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ from x-ray and neutron diffraction
结合中子和X射线衍射实验表明,形成低温少数四相的Ba $_{0.76}$ K $_{0.24}$ Fe $_2$ As $_2$除了大多数磁性,正交相。磁性($\frac{1}{2}$ $\frac{1}{2}$ 1)峰的同步增强表明,该少数相与Ba $_{1-x}$ Na $_x$ Fe $_2$ As $_2$($0.24 \leq x \leq 0.28$)中观察到的类型相同,其中磁矩沿$c$ -轴重新取向。这证明了四磁相是空穴掺杂铁基超导体的普遍特征。