We argue that salient experimental features of the magnetic excitations in the SDW phase of iron-based superconductors can be understood within an itinerant model. We identify a minimal itinerant model and use a multi-band RPA treatment of the dynamical spin susceptibility. Weakly-damped spin-waves are found near the ordering momentum and it is shown how they dissolve into the particle-hole continuum. We show that ellipticity of the electron bands accounts for the anisotropy of the spin waves along different crystallographic directions and the gap at the momentum conjugated to the ordering one. We argue that our theory agrees well with the neutron scattering data.
Optical observation of spin-density-wave fluctuations in Ba122 iron-based superconductors
在铁基超导体中,自旋密度波(SDW)磁序被掺杂抑制,非常规超导性出现在接近SDW不稳定性的地方。SDW阶的光学响应显示出明显的间隙特征:在低频光学电导率中的实质性抑制,以及从低频到高频的光谱权重转移。本文详细研究了Ba_(122)体系的三个系列[Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$,Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_{2}$ As $_{2}$和BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$ ]的光学响应随温度的变化关系.有趣的是,我们发现,抑制的低频光学电导率和光谱重量转移出现在温度$T^{\ast}$远高于SDW转变温度$T_{SDW}$。由于这种行为具有与SDW序相同的光学特征和能量标度,我们将其归因于SDW涨落。此外,$T^{\ast}$被掺杂抑制,紧跟通过其他技术检测到的掺杂波动的掺杂依赖性。这些结果表明,磁性和磁有序有一个密切的关系,在铁基超导体的磁涨落驱动的向列性方案的支持。
Interplay between tetragonal magnetic order, stripe magnetism, and superconductivity in iron-based materials
受Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$ {[} A. e. Böhmer \textit{et al},待发表{]},我们分析了掺杂铁磷属元素化物中自旋密度波(SDW)有序的类型和超导转变温度$T_{c}$在与SDW磁性共存相中的不连续性。通过跟踪磁跃迁线$T_{N}(x)$走向最佳掺杂的巡回费米子模型,我们发现了一个序列的过渡从条纹正交($C_{2}$)SDW秩序的四($C_{4}$)秩序,然后回到$C_{2}$秩序。我们认为,超导$T_{c}$有两个不连续性-它跳到一个较小的值时,进入共存区的$C_{4}$磁相,然后跳到一个较大的值内的SDW状态时,它越过之间的边界$C_{4}$和$C_{2}$ SDW订单。与实验相图的完全协议提供了一个强有力的指示,巡回的方法是足够的弱/中度掺杂的铁磷属元素化物的物理描述。
Itinerant Nature of Spin-Density-Wave Order in Ruddlesden-Popper Nickelates
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
Quasiparticle interference in the spin-density wave phase of iron-based superconductors
我们提出了一个解释最近在母体铁基超导体[T.- M. Chuang等人,Science 327,181(2010)]。我们认为,在准粒子干涉(QPI)中确定的准一维纳米结构是磁($π$,0)自旋密度波(SDW)顺序与底层电子结构相互作用的结果。我们表明,QPI峰的演变在很大程度上反映了准粒子之间的散射参与SDW形成的电子带。由于电子袋的椭圆率和只有一个电子袋参与SDW的事实,所得到的QPI具有明显的一维结构。我们进一步预测,QPI跨越到二维的能量尺度上,设置的SDW间隙,我们估计从中子散射数据约为90毫电子伏。
Spectrally-resolved femtosecond reflectivity relaxation dynamics in undoped SDW 122-structure iron based pnictides
本文系统地研究了铁基超导体母自旋密度波(SDW)化合物AAs $_{2}$ Fe $_{2}$(A=Ba,Sr和Eu)的光反射率随温度和光谱变化的动力学。确定了两种不同的松弛过程。在包含磁振子的弛豫-瓶颈模型框架下,分析了对磁结构转变非常敏感的慢过程的行为。结果进行了比较,最近的时间分辨角光电发射结果(TR-ARPES)和可能的替代分配较慢的弛豫磁结构序参量松弛进行了讨论。
砷化铁的正常态表现出弱的金属行为,并伴有强烈的磁涨落。特别是,一些FeAs-1111和FeAs-122化合物在低温下表现出自旋密度波(SDW)转变和电阻率对数上升的线性T依赖性。我们认为这是由于近藤效应与SDW共存的未掺杂FeAs层中载流子与局域磁矩之间的自旋翻转散射造成的。这种情况也占的变化的磁阻从正到负的Sr 3Sc 2 O 5 Fe 2As 2化合物。
Coexistence of localized and itinerant magnetism in newly discovered iron-selenide superconductor LiFeO2Fe2Se2
采用第一性原理方法研究了LiFeO $_{2}$ Fe $_{2}$ Se $_{2}$的电子结构和磁性.在LiFeO $_{2}$层中,Fe 1的基态为N $\acute{e}$ el反铁磁(AFM)Mott绝缘态,具有局域磁性;在Fe $_{2}$ Se $_{2}$层中,Fe 2的基态为条纹状AFM金属态,具有巡游磁性;此外,层状LiFeO $_{2}$被发现是超过一个绝缘块层,但负责增强AFM相关的Fe $_{2}$ Se $_{2}$层通过层间磁耦合。Fe 1和Fe 2的磁性之间的相互作用引入了与铁基超导体中的超导性相关的自旋涨落的控制机制。
Vortex states in hole-doped iron-pnictide superconductors
基于自旋密度波(SDW)竞争和扩展的$s-$波超导的唯象模型,通过求解Bogoliubov-de Gennes方程,研究了Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$中的涡旋态.我们的结果为最佳掺杂的化合物没有诱导SDW是在定性协议与最近的扫描隧道显微镜实验。我们还认为,SDW对涡旋态的主要作用是降低了局域态密度中的能隙内峰的强度,并转移了能谱权重,在能隙外形成了附加峰.
Temperature-induced Change in the Fermi Surface Topology in the Spin Density Wave Phase of Sr(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$
本文报道了Sr(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$单晶磁自旋密度波(SDW)相的电子喇曼散射测量结果.的光谱显示多个,偏振分辨SDW的差距预期在一个多波段系统的带折叠巡回图片。的SDW间隙的温度依赖性揭示了一个不寻常的演化的重建的电子结构,至少有一个间隙被激活,只有远低于磁性SDW过渡$T_N$。与温度相关的霍尔测量的比较,使我们能够分配这种激活的行为,在费米表面拓扑结构的变化深的SDW阶段,我们归因于一个洞一样的费米口袋的消失。我们的结果突出了铁砷化超导体的低能电子结构对温度的强烈敏感性。
Successive magnetic transitions relating to itinerant spins and localized Cu spins in La2-xSrxCu1-yFeyO4: Possible existence of stripe correlations in the overdoped regime
为了研究所谓的条纹关联与高温超导性之间的关系,我们对部分Fe取代的La 2-xSrxCu 1-yFeyO 4(LSCFO)进行了磁化率和零场μ子自旋弛豫测量.已经发现,Fe替代诱导连续的磁过渡在过掺杂制度,即,由于RKKY相互作用的基础上巡回自旋在较高的温度和条纹顺序过渡的本地化的Cu 2+自旋在较低的温度下的Fe 3+自旋的自旋玻璃化转变。条纹顺序过渡消失的空穴浓度约0.28每铜,这与在原始的La 2-xSrxCuO 4的超导性的终点相吻合,表明条纹的相关性是密切相关的高Tc超导电性在过掺杂制度,以及在欠掺杂制度。对于自旋玻璃态,我们发现极化巡游自旋对μ子自旋去极化的贡献是不可忽略的。考虑到R.- H. He等人[Phys. Rev. Lett. 107,127002(2011)],已经在过掺杂的LSCFO中观察到自旋密度波(SDW)序,本结果证明了SDW序和自旋玻璃态的新共存态的存在。
Isostructural spin-density-wave and superconducting gap anisotropies in iron-arsenide superconductors
当电子系统经历相变时,通过在费米能级打开能隙来节省能量。描述能隙各向异性提供了对驱动相变的相互作用的起源的见解。本文报道了用角分辨光电子能谱(ARPES)研究Sr $_{1-x}$ Na $_x$ Fe $_2$ As $_2$中四元磁相和超导相的详细能隙各向异性。首先,我们发现自旋密度波(SDW)带隙在四元磁相中是强各向异性的。能隙大小与费米面的轨道性质密切相关。其次,我们发现SDW能隙各向异性与超导能隙各向异性在角度依赖性、能隙极小值位置和相对能隙大小方面是同构的。我们的结果表明超导对相互作用和磁相互作用具有相同的起源。铁基超导体中的轨道内散射在这些相互作用中起着重要的作用,导致铁基超导体的轨道选择磁性和超导电性。
Optical and photoemission investigation of structural and magnetic transitions in the iron-based superconductor Sr$_\mathbf{0.67}$Na$_\mathbf{0.33}$Fe$_\mathbf{2}$As$_\mathbf{2}$
本文报道了铁基超导体(SC)Sr $_{0.67}$ Na $_{0.33}$ Fe $_2$ As $_2$高温四元顺磁相的温度依赖性电导率和ARPES研究;在$T_{\rm N}\simeq$ 125 K下的正交自旋密度波(SDW)类相中的结构和磁性转变之下,而$T_r\simeq$在42 K时,在电荷和SDW有序同时存在的情况下,在$T_c\simeq$ 10 K时低于SC转变。自由载流子在光学电导率的分量描述了两个德鲁德贡献;一个强和广泛的,其他弱和狭窄。宽的德鲁德分量在低于$T_{\rm N}$和$T_r$时急剧减小,其大部分强度被转移到中红外的束缚激发,而窄的德鲁德分量在任一跃迁处均未显示出异常,实际上在低温下强度增加,同时急剧变窄。红外激活模式的行为表明在$T_r$下方存在带折叠。在$T_c$以下,低频光学电导率的急剧下降表明SC能隙的形成。ARPES揭示了在布里渊区(BZ)的中心处的类空穴带,在角落处具有类电子带和类空穴带。低于$T_{\rm N}$,BZ中心的空穴袋尺寸减小,与宽Drude分量的行为一致;而低于$T_r$,类电子带移动和分裂,在~20 meV处引起光学电导率的低能激发。磁状态,所产生的SDW和电荷SDW顺序,分别导致一个显着的重建的费米表面,具有深远的影响,从电子和空穴袋的运输起源,但似乎有相对较小的影响SC在这种材料。