A High-Tc Mechanism of Iron Pnictide Superconductivity due to Cooperation of Ferro-orbital and Antiferromagnetic Fluctuations
在16带$d$ - $p$模型的基础上,研究了铁磷属元素化物的电子态和超导电性,该模型包括Fe $d$电子之间的原位库仑相互作用和Fe $d$与磷属元素$p$电子之间的位间相互作用.该模型很好地解释了实验观察到的两种涨落:$d$ - $d$相互作用增强的反铁磁(AFM)涨落和负责$C_{66}$弹性软化的$d$ - $p$相互作用增强的铁轨道(FO)涨落。原子力显微镜的涨落诱导了$\bm{q}\sim \bm{Q}_{\rm AF}$的排斥对相互作用,而FO诱导了$\bm{q}\sim \bm{0}$的吸引对相互作用,导致了$s_{\pm}$波超导性,其中两种涨落协同提高了超导转变温度$T_{c}$,而没有任何竞争凭借$\bm{q}$空间偏析。
2014-03-14 cond-mat.supr-con
Lattice Ginzburg-Landau Model of a Ferromagnetic p-wave Pairing Phase in Superconducting Materials and an Inhomogeneous Coexisting State
我们研究的铁磁(FM)状态和p波超导(SC)状态的相互作用,观察到在几种材料,如UCoGe和URhGe在一个完全非微扰的方式。为此,我们引入一个格点Ginzburg-Landau模型,这是一个真正的推广的现象学Ginzburg-Landau理论提出了以前在连续和对应的格点规范希格斯模型的s波SC过渡,并研究它的数值蒙特卡罗模拟。在两个相变温度满足$T_{\rm FM}>T_{\rm SC}$的区域内,所得相图具有与UCoGe相同的结构。对于$T_{\rm FM}/T_{\rm SC} < 0.7$,我们发现FM和SC级的共存区域仅出现在晶格表面附近,这描述了一种非均匀的FMSC共存状态。
2012-04-28 cond-mat.supr-con
Coexistence of superconductivity and a spin density wave in pnictides: Gap symmetry and nodal lines
研究了自旋密度波对铁基超导体中$s_{\pm}$超导电性的影响。我们发现,与通常的看法相反,当空穴和电子口袋在SDW状态下折叠时,在新的重新连接的费米表面上没有节点打开,尽管$s_{\pm}$间隙在两个口袋之间改变了符号。相反,序参量沿着新形成的费米面保持其符号。$s_{\pm}$对称性的熟悉的实验特征仍然被保留,尽管它们在数学上以不同的方式出现。对于常规$s$情况($s_{++})$),节点确实出现在SDW状态中。这种区别表明了一种新的简单的方法来实验分离的$s_{\pm}$状态从一个定期$s$在pnictides。我们认为,最近发表的共存状态下的热导率数据是一致的$s_{\pm},$,但不是$s_{++}$状态。
2009-07-16 cond-mat.supr-con
Anisotropic but nodeless superconducting gap in the presence of spin density wave in iron-pnictide superconductor NaFe1-xCoxAs
自旋密度波(SDW)和超导性共存的铁磷属化合物的制度代表了一个新的基态。我们已经进行了高分辨率的角度分辨光电子能谱测量NaFe 1-xCoxAs(x = 0.0175)在这一制度,并揭示了其独特的电子结构,这提供了一些微观的理解其行为。SDW信号和超导能隙在同一频带上观察到,说明共存的内在本质。但是,由于SDW和超导性表现在能带结构的不同部分,它们的竞争是非排他性的。特别是,我们发现,间隙分布是各向异性和nodeless,在各向同性超导能隙观察到的SDW自由NaFe 1-xCoxAs(x=0.045),这对理论提出了很强的约束。
2013-01-04 cond-mat.supr-con
Superconducting pairing in the spin-density-wave phase of iron pnictides
某些铁磷属元素化合物表现出超导性和自旋密度波序共存的性质。我们研究了自旋密度波相的超导配对不稳定性。假设对相互作用是由于自旋涨落引起的,我们通过叠加泡图和梯形图计算了单重态和三重态通道中的有效对相互作用,并考虑了重构的能带结构。从超导能隙方程出发,得到了主导对不稳定性和相应的超导能隙结构。我们说明了这种方法的最小两带模型的pnictides。分析和数值计算结果表明,自旋密度波相的传播磁振子的存在,强烈地增强了单重态和自旋sz =0三重态通道中的配对.在一定的参数范围内,自旋s_z=0的三重态p_x波态是主要的不稳定性。它与各种单重态竞争,这些单重态大多具有s^ \pm型结构。我们详细分析了各种不同的量子允许的相互作用对配对的影响。
2014-03-04 cond-mat.supr-con
Competing Magnetic Fluctuations in Iron Pnictide Superconductors: Role of Ferromagnetic Spin Correlations Revealed by NMR
在铁磷属元素化物超导体中,理论计算一致地表明在条型反铁磁(AFM)和面内铁磁(FM)波矢处的静态磁化率的增强。然而,可能存在的FM波动尚未从微观角度进行审查。在这里,使用$^{75}$作为NMR数据,我们提供了明确的证据,在两个空穴和电子掺杂的BaFe $_2$作为$_2$家庭的铁磷族化合物超导体的FM自旋相关性的存在。这些FM波动似乎与超导性竞争,因此是理解$T_{\rm c}$的可变性和这些和其他铁磷属元素化物家族中超导圆顶形状的关键因素。
2015-08-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Magnetic Susceptibility in Iron Pnictides: Paramagnetic Phase
在铁Pnictides的量子顺磁正常状态中,观察到自旋磁化率的异常温度依赖性,以及NMR中的自旋间隙,是一种不寻常的金属状态的特征。我们认为,这两个异常的功能是与一个广泛的波动制度为主的动态,短程和沮丧的自旋相关强相关金属。使用LDA+DMFT,我们表明,这两个功能可以定量地理解在掺杂的铁磷族化合物。我们认为,这样的自旋相关性自然出现在莫特内斯的情况下,一个有效的,二元描述涉及共存的重整化准粒子和有效的本地化时刻,所产生的同一组d带。
2009-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universally enhanced superconductivity and coexisting ferroelectricity at oxide interfaces
Zhejiang University(浙江大学);Nanjing University(南京大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
研究在氧化物界面处实现超导性和铁电性的共存,通过量子反铁电材料的特性,发现超导临界温度提升及双稳态输运特性,揭示了铁电极化对超导性能的增强机制。
2025-06-19 cond-mat.supr-con
Origin of Weak-Link Behavior of Grain Boundaries in Superconducting Cuprates and Pnictides
超导铜氧化物和磷氧化物分别由CuO 2或AsFe平面与插入绝缘层组成,处于三个家族的晶体固体的交叉点:金属,掺杂莫特绝缘体和铁电体。在后者中,原子位移起着关键作用。金属和掺杂绝缘体高温超导本质上都是电子超导,不直接涉及晶格。相反,在最近提出的键收缩配对(BCP)模型中,面内Cu-O(或As-Fe)键的收缩在配对机制中起着至关重要的作用。在这里,我们将其应用到低角度晶界,并表明其降低的临界电流是由于位错产生的拉伸变形。该模型还解释了为什么界面失配位错,这可能会导致在铁电体的情况下,死层,可能会提高铜氧化物中的涡旋钉扎。
2010-01-12 cond-mat.supr-con
Intrinsic ferromagnetic impurity phases in SmFeAsO1-xFx detected by muSR
我们报告的muSR测量SmFeAsO 1-xFx,这有助于我们确定的签名稀释的铁磁性夹杂物,无处不在的铁pnictides。这些杂质的特征在于接近室温的居里温度,并且它们似乎对注入的μ子的不可忽略的磁弛豫负责,这不应与固有的磷属元素化物性质混淆。
2009-09-16 cond-mat.supr-con
Zooming into the coexisting regime of ferromagnetism and superconductivity in ErRh4B4 single crystals
报道了铁磁重入超导体ErRh $_{4}$ B $_{4}$动态磁化率的高分辨率测量结果。共存制度的详细调查揭示了不寻常的温度不对称和磁各向异性行为。从铁磁正常相升温后,超导相通过一系列不连续的步骤出现,而铁磁相通过逐渐过渡发展。提出了一个基于局部场不均匀性的模型来解释观测结果。
2007-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic band structure of ferro-pnictide superconductors from ARPES experiment
对铁基超导体的ARPES实验表明,测量和计算的电子能带结构之间的差异看起来微不足道,但对于理解高温超导性的机制是至关重要的。在这里,我们集中在111和122化合物的这些差异,并讨论所观察到的实验能带结构与超导电性的相关性。
2011-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic excitations in ferro-pnictide materials controlled by a quantum critical point into hidden order
在线性自旋波近似下,通过对4x 4团簇的精确对角化,分析了描述受抑自旋1铁原子正方晶格的双轨道J1-J2模型。一个量子临界点(QCP)的确定,分离隐藏的磁序弱洪德规则耦合从一个相称的自旋密度波(cSDW)在强洪德规则耦合。虽然CSDW阶矩在QCP处很小,但临界线性自旋波谱显示出以对应于CSDW阶的波数为中心的强低能激发。这些粒子各向异性地分散。最近通过非弹性中子散射测量获得的铁磷族元素化物材料的磁激发谱的拟合特别说明了在对应于Neel阶的波数处没有软化。
2010-07-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-wave velocities, density of magnetic excitations, and NMR relaxation in ferro-pnictides
我们进行了分析的实验已知的反铁磁相的交错磁化强度的温度依赖性。这种分析使我们能够对沿着相同自旋方向的条纹(自旋条纹)的自旋波速度的未知值设置上限。这个速度比垂直于自旋条纹的速度小十倍左右。强各向异性自旋波色散意味着低能量磁激发的高密度。我们表明,这种高密度强烈增强了$^{75}$作为NMR自旋晶格弛豫通过拉曼散射的磁振子。我们推导出这种弛豫通道的偏振依赖性,并发现非常好的协议与实验数据。从我们的唯象分析推导出的低能量磁激发的高密度支持的方案,铁磷属元素接近量子相变。
2009-08-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping - dependent superconducting gap anisotropy in the two-dimensional 10-3-8 pnictide Ca$_{10}$(Pt$_3$As$_8$)[(Fe$_{1-x}$Pt$_{x}$)$_2$As$_2$]$_5$
Ca $_{10}$(Pt $_3$ As $_8$)[(Fe $_{1-x}$ Pt $_x$)$_2$ As $_2$ ] $_5$(“10-3-8”)超导体的特征是相对高的各向异性和超导性与结构/磁性转变的清晰分离,这使得研究超导能隙而不需要由于共存的序参数而引起的复杂化。在10-3-8($x =$ 0.028、0.041、0.042和0.097)的欠掺杂单晶中测量的伦敦穿透深度显示出与其他铁基超导体非常相似的行为,表现出稳健的幂律,$Δλ(T) = A T^n$。指数$n$从2.36($x =$ 0.097,接近最佳掺杂)下降到1.7($x =$ 0.028,重度欠掺杂组合物),表明超导能隙在圆顶边缘变得更加各向异性。在基于BaFe $_2$ As $_2$(“122”)的低各向异性超导体中发现了类似的趋势,这意味着它是铁磷属元素化物中超导性的内在性质,与磁有序和超导性的共存或正常态的各向异性无关。总的来说,这种掺杂依赖性与$s_{\pm}$配对与带内排斥竞争一致。
2011-11-03 cond-mat.supr-con
From density functional theory to the functional renormalization group: superconductivity in the iron pnictide LiFeAs
采用密度泛函理论和泛函重整化群相结合的方法,考虑了轨道相关的相互作用参数,导出了弱到中关联费米系统的有效低能理论.作为应用,我们研究了111类铁磷属元素化合物的主要代表LiFeAs的竞争涨落。超导序参量是由共线反铁磁涨落驱动的s+型。它们最终超过了伽马点处小孔袋产生的铁磁波动,因为系统流向低能量。
2011-03-10 cond-mat.supr-con
Spin-triplet p-wave pairing in a 3-orbital model for iron pnictide superconductors
我们研究了新发现的FeAs材料中的超导电性可能是由铁原子d电子之间的库仑相互作用引起的。我们发现,当Hund规则铁磁相互作用足够强时,在弱耦合极限下,主导对不稳定性出现在自旋三重态p波通道中。由此产生的超导能隙在三维费米面上具有节线。费米口袋周围的几个轨道的依赖于k的杂化是自旋三重态p波配对出现的关键。
2008-09-26 cond-mat.supr-con
A minimal two-band model for the superconducting Fe-pnictides
随着铁磷属元素化物超导体的发现,LDA能带结构计算表明,费米能附近的光谱权重的主要贡献来自Fe的3d轨道。费米面的特点是围绕2 Fe/cell布里渊区的$Γ$点的两个空穴面和围绕M点的两个电子面。在这里,我们描述了一个2带模型,再现LDA费米表面的拓扑结构,并表现出铁磁和$q=(π,0)$自旋密度波(SDW)波动。我们认为,这个极小模型包含了这些材料的基本低能物理。
2008-04-07 cond-mat.supr-con
Microwave response of superconducting pnictides: extended $s_{\pm}$ scenario
我们考虑一个相对相位为$π$介于两个序参量之间的双带超导体作为铁磷族化合物超导态的模型。在这个模型中,我们计算的微波响应和NMR弛豫速率。考虑了带内和带间杂质散射超出玻恩和幺正极限的影响。我们表明,根据散射率,各种类型的幂律温度依赖性的磁场穿透深度和NMR弛豫速率在低温下可能会发生。
2009-08-14 cond-mat.supr-con
Coexistence of antiferromagnetic and ferromagnetic spin correlations in Ca(Fe1-xCox)2As2 revealed by 75As nuclear magnetic resonance
最近的核磁共振(NMR)测量结果表明,在空穴和电子掺杂的BaFe $_2$ As $_2$系列铁磷族化合物超导体中,通过Korringa比分析发现了条纹型反铁磁(AFM)和铁磁(FM)自旋关联的共存.受NMR工作的启发,我们研究了另一个铁磷属元素化物超导家族Ca(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$中FM涨落的可能存在.我们重新分析了我们以前报道的数据的Korringa比,并发现了明确的证据,在电子掺杂的CaFe $_2$ As $_2$系统中的条纹型AFM和FM自旋相关共存。这些NMR数据表明,FM波动存在于一般的铁pnictides超导家庭,因此必须包括捕获的现象的铁pnictides。
2016-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Order, Structural Transition and Superconductivity in Iron Pnictides
我们研究了铁磷属元素化物超导体的16带d-p模型,其中存在电子-声子耦合g和正交模,这对于再现最近观察到的超声软化是至关重要的。在RPA中,我们得到了低于TQ的铁轨道序,它在Ts = TQ处诱导四方-正交结构转变,以及低于TN的条纹型反铁磁序。在相变附近,当TQ > TN时,由于轨道涨落,系统表现出s++波超导电性,而当TQ > TN时,由于磁场涨落,系统表现出s+-波超导电< TN. The former case is consistent with the phase diagram of doped iron pnictides with Ts >性.
2010-12-21 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
CuFeAs: A New Member in the 111-Family of Iron-Pnictides
我们合成了一种新的铁磷属化合物CuFeAs,它具有层状四元Cu 2Sb型结构(空间群P4/nmm:a = b = 3.7442(2)<$,c = 5.8925(4)<$),与111型铁基超导体的结构相同。我们的测量结果表明,在低磁场下,在TN ~ 9 K以下,它发生反铁磁转变.与最近报道的111型铁磁材料CuFeSb的基态(TC ~ 375 K)相比,它对Fe-As材料中Fe-Fe磁相互作用的性质具有重要意义。CuFeAs在低于2K时不表现出超导性。
2014-10-03 cond-mat.supr-con
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
Origin of In-Plane Anisotropy in Optical Conductivity for Antiferromagnetic Metallic Phase of Iron Pnictides
在五带哈伯德模型下,通过平均场计算研究了反铁磁铁磷属元素化合物的光学电导率.计算出的光谱与测量中观察到的面内各向异性很好地一致,其中沿AFM对准相邻自旋的方向的光学电导率大于沿低能区铁磁(FM)方向的光学电导率;然而,沿FM方向的光学电导率在高能区变得更大。这两个方向之间的差异解释考虑到轨道字符在占用和未占用状态,以及附近的费米能级的狄拉克型线性色散的性质。
2011-03-14 cond-mat.supr-con
Orbital Ordering and Unfrustrated $(π,0)$ Magnetism from Degenerate Double Exchange in the Iron Pnictides
的铁pnictides的磁激发内的简并双交换模型解释。局域磁矩自旋分别通过最近邻和次最近邻之间的超交换$J_1$和$J_2$耦合,并通过铁磁Hund交换与简并$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道的巡回电子相互作用。后者稳定了$(π,0)$条纹反铁磁性,这是由于出现的铁轨道顺序和通过优选地沿着铁磁自旋方向跳跃而产生的动能增益。考虑到自旋的量子性质,我们计算了超交换和双交换存在下的磁激发谱。一个显着增加的自旋波能量在竞争的Néel有序波矢量被发现,与最近的中子散射数据。的光谱拟合到一个自旋只有一个模型具有较强的空间各向异性和额外的较长范围的耦合沿铁磁链。在一个现实的参数范围内,沿链的有效耦合是负的对应于无阻挫条纹反铁磁性。
2010-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Specifics of impurity effects in ferropnictide superconductors
本文讨论了杂质和无序对铁磷族化合物超导体准粒子谱的影响。本文讨论了在超导能隙中由于杂质而产生定域能级的可能性,以及由此引起的能带结构和超导序参量的变化。追踪了杂质掺杂时超导态的演化。
2011-05-18 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
Kondo screening coexisting with ferromagnetic order as a possible ground state for Kondo lattice systems
在低传导电子密度$n_{c}$的Kondo晶格模型的平均场论下,研究了Kondo屏蔽效应与铁磁长程序之间的竞争。根据参数的不同,我们发现了几种FLRO基态,当$n_{c}<0.16$时,极化的FLRO相占主导地位。对于$0.16<n_{c}<0.82$,在弱近藤耦合区出现非极化FLRO相;而在中间耦合区,基态分别对应于极化和非极化FLRO相,与近藤屏蔽共存.对于强近藤耦合,纯近藤单态的产物是基态。此外,我们还发现,一个弱的磁场使纯Kondo单重态相位消失,而非极化FLRO态与Kondo屏蔽跨越相图中的大面积。
2010-03-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong magnetic field enhancement of spin triplet pairing arising from coexisting $2k_F$ spin and $2k_F$ charge fluctuations
我们研究了磁场(塞曼分裂)对三重态配对的影响。我们一般表明,由共存的$2k_F$自旋和$2k_F$电荷波动介导的自旋三重态配对的增强可以比铁磁自旋波动介导的三重态配对的情况下大得多。我们认为这可能与最近对(TMTSF)$_2$ ClO $_4$的实验有关,在该实验中提出了单重态到三重态配对跃迁的可能性。
2007-06-20 cond-mat.supr-con
Magnetic properties of iron pnictides from spin-spiral calculations
采用自洽LSDA方法研究了LaFeAsO、BaFe_2As_2和SrFe_2As_2中的磁能、铁磁矩和有效交换相互作用随波矢和掺杂的变化.对于未掺杂的化合物,计算的总能量,E(q),达到其最小值在q对应于条纹反铁磁序。在LaFeAsO中,该最小值在低水平的电子掺杂下已经变得平坦,并且在δ =0.2时转变为不相称的q,其中δ是每个Fe的额外电子(δ>0)或空穴(δ <0)的数量。在BaFe 2As 2和SrFe 2As 2中,条带顺序对于低至delta=-0.3的空穴掺杂保持稳定。另一方面,在电子掺杂下,E(q)最小值已经在δ =0.1处移动到无公度q。
2010-01-30 cond-mat.supr-con
Orbital density wave induced by electron-lattice coupling in orthorhombic iron pnictides
本文基于二轨道和五轨道哈伯德模型,研究了铁磷属元素的四方-正交结构相变的磁性和轨道性质。与电子相互作用相互作用的电子-晶格耦合被自洽地处理。我们的研究结果表明,轨道极化稳定的自旋密度波(SDW)秩序在四相和正交相。然而,铁轨道密度波(F-ODW)只发生在正交相,而不是在四氢呋喃酮。在实际五轨道模型中,对于条纹状反铁磁相,Fe的磁矩在中间库仑相互作用区较小。SDW/ODW正交相的各向异性费米面与最近的角分辨光电子能谱实验结果一致。这些结果表明,磁相变驱动的ODW秩序主要产生于电子晶格耦合。
2011-04-23 cond-mat.supr-con
Short-range cluster spin glass near optimal superconductivity in BaFe$_{2-x}$Ni$_{x}$As$_{2}$
当电子被掺杂到铁的反铁磁(AF)母体化合物中时,铁的磷属元素化物会出现高温超导性。除了诱导超导电性,电子掺杂也改变了静态公度AF秩序在未掺杂的母体化合物到短程非公度AF秩序附近的最佳超导电性。本文用中子散射证明BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As $_{2}$中的无公度AF序不是由嵌套费米面中的巡游电子引起的自旋密度波,而是与超导相基质中的团簇自旋玻璃相一致.因此,最佳的超导电性铁pnictides共存,并与介观分离的簇自旋玻璃相竞争,非常不同的均匀共存的AF和超导相在欠掺杂制度。
2014-07-02 cond-mat.supr-con
Charge gap, lattice distortion, and ferroelastic fluctuations in high-temperature superconductors
结果表明,在低温和高温超导体中,铁弹晶格畸变都与超导转变有关。在具有足够高的转变温度的层状四极超导体中,铁弹畸变是不适当的,并且是由面外电荷有序引起的。得到了这些超导体的面外电荷隙与最高超导转变温度之间的关系。它还表明,在pnictide和铜酸盐超导体的超导转变温度下的比热跳是由铁弹波动刚好低于转变温度。相应的晶格畸变的幅度估计。
2010-01-23 cond-mat.supr-con
Superconductivity coexisting with ferromagnetism in a quasi-one dimensional non-centrosymmetric (TaSe$_4$)$_3$I
具有破缺反转对称性和强自旋轨道耦合的低维材料可以产生迷人的量子相和相变。本文报道了准一维非中心对称(TaSePDMATHABMM)$_3$ I(空间群:$P\bar{4}2_1c$)晶体在2.5 ° K以下的超导性和铁磁性共存.独特的相位是反转对称性破缺的直接结果,因为相同的材料也稳定在中心对称结构(空间群:$P4/mnc$)中,其中它表现得像非磁性绝缘体。这里的共存与普遍认为的超导性和铁磁性是两种明显对立的现象相矛盾。值得注意的是,在这里,我们第一次清楚地检测到迈斯纳效应的超导状态,尽管共存的铁磁秩序。超导性和铁磁性的共存使非中心对称的(TaSe $_4$)$_3$ I成为量子物质的复杂基态的宿主,包括可能的具有难以捉摸的自旋三重态配对的非常规超导性。
2021-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Unveiling the Atomic and Electronic Structure at the Surface of the Parent Pnictide SrFe2As2
最近发现的铁-砷(磷属元素化物)高温超导体的母体化合物在低温下转变成一个有趣的自旋密度波(SDW)相。由于复杂的能带结构以及自旋、电子和结构自由度在这些化合物中紧密交织在一起的事实,理解这种SDW态的进展变得复杂。扫描隧道显微镜(STM)的测量增加了这种复杂性,揭示了不同的形貌没有共识的表面结构。在本文中,我们使用高分辨率STM成像和光谱学,和低能电子衍射(LEED)相结合,以确定母磷属元素化物SrFe 2As 2的原子和电子结构。我们的数据提出了一个令人信服的图片存在两个共存的同伦结构的表面上。在此基础上,我们构建了一个简单的表面模型,它提供了一个解释的两类形貌所看到的STM。STM光谱表明,虽然高能量密度的状态(DOS)的配置文件是一致的Fe 3d和As 4p-电子预测LDA是在更好的协议与计算,包括电子相关超出LDA。重要的是,我们发现了一个差距~15毫电子伏的低能量密度的状态,这可能与SDW或观察到的表面重建的结构。
2009-06-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microwave Response and Spin Waves in Superconducting Ferromagnets
本文研究了超导铁磁平板中自旋波的激发,其平衡磁化强度既垂直于平板表面又平行于平板表面。计算了表面阻抗,并分析了其在传播阈值附近的行为。在各种情况下,在表面的非零磁感应强度的影响被认为是。这些结果为利用微波响应测量研究超导和磁性共存材料提供了依据。
2006-10-02 cond-mat.supr-con
Evidence of diamagnetic fluctuations above Tc in BaFe2-xCoxAs2 single crystals
在磷属元素化合物超导体中,随着掺杂浓度的增加,长程磁有序被抑制,出现了超导电性。虽然掺杂破坏了长程磁序,但是如果有任何幸存的磁涨落对磷属元素化物中的超导性的影响,目前还没有很好的理解。在最佳掺杂的BaFe 2-xCoxAs 2单晶中,在低于Tc时,我们观察到在低外加磁场(H)下正磁化与超导性共存的局部区域。随着H的增加,正磁化强度响应变弱,出现强的超导抗磁响应。正常状态被发现是不均匀的区域具有嵌入在一个积极的磁化背景的局部抗磁响应。在正常状态下的超导分数的估计表明,它最大化的最佳掺杂晶体。我们建立了一个依赖于掺杂的H-T图,确定不同的波动制度,我们的数据表明,BaFe 2-xCoxAs 2的磁和超导波动之间的密切相关。
2015-08-28 cond-mat.supr-con
Coexisting superconductivity and ferromagnetism in the (V$_{0.60}$Ti$_{0.40}$)-Gd alloys
本文研究了显微结构对(V $_{0.60}$ Ti $_{0.40}$)-Gd合金磁、电、热性能的影响。在(V $_{0.60}$ Ti $_{0.40}$)-Gd合金中,Gd是不溶混相,析出物的尺寸为$<$ 1.2~ $μ$ m。这些沉淀物提高了晶界密度。随着超导转变温度($T_{sc}$)的升高,(V $_{0.60}$ Ti $_{0.40}$)-Gd合金在低于$T_{mc}$ = 295 K时变为铁磁性。虽然无序度随着Gd含量的增加而增加,但电子热导率($κ_{e} (H = 0)$)最多减少15%,而声子热导率($κ_{l} (H = 0)$)减少80%.我们的分析表明,Gd沉淀物的磁矩抑制了沿晶界和晶界周围的传导电子,导致电子的平均自由程增加。传导电子极化对(V $_{0.60}$ Ti $_{0.40}$)-Gd合金中自旋涨落的部分抑制增强了$T_{sc}$。
2021-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anomalous carrier density independent superconductivity in iron pnictides
通过调节载流子掺杂、压力、键角等参数,可以在铜酸盐和铁基体系中观察到圆顶形的超导相图(TM = Co,Ni)掺杂可使Ca_(0.94)La_(0.06)Fe_(2As)_2在35 K附近产生高温超导,其在固有自旋密度波/反铁磁性(SDW/AFM)状态的完全抑制之前突然出现。出乎意料的是,高Tc超导性的起始临界温度对于宽范围的TM掺杂保持恒定。可能的外在因素,如相分离,化学不均匀性,和载流子抵消效应都被排除在外。这种与载流子密度无关的反常超导现象与La_(2-x)Sr_xCuO_(4-La_2CuO_(4))双层膜系统中的界面超导现象非常相似。进一步验证二维(2D)超导性的Tinkham的角依赖临界场模型,以及由角度分辨的磁阻测量共同支持的界面效应诱导的高Tc超导性的想法。
2016-04-11 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
How chemical pressure affects the fundamental properties of rare-earth pnictides: an ARPES view
角分辨光电子能谱学结合理论计算研究了重费米子材料CeFePO(铁基高温超导体的同系物)和CeFeAs_(0.7)P_(0.3)O的电子结构。比较分析揭示了这些材料的铁衍生的能带结构的特征差异,这意味着一个相当不同的杂化价电子的本地化4f轨道。特别地,我们的结果表明CeFeAs_(0.7)P_(0.3)O中Ce磁矩的铁磁性主要是由Fe 3d_xz/yz轨道介导的,而CeFePO中的近藤屏蔽则是由于Fe 3d_3z^2-r^2轨道之间的强相互作用引起的.
2012-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase diagram and Gap anisotropy in Iron-Pnictide Superconductors
利用涨落交换近似(FLEX),从第一性原理能带结构出发,研究了铁磷属元素化物超导体的有效五带哈伯德模型。我们通过引入静电势来模拟电荷弛豫的效应,从而排除了由于电子相关引起的费米面变形。通过对Eliashberg方程中各种掺杂和相互作用参数的计算,我们发现超导电性可以维持比电子掺杂更高的空穴。通过对超导序参量对称性的分析,我们观察到空穴和电子掺杂系统之间的明显差异。讨论了氮族元素高度对超导电性的重要性。最后,我们解剖成各种贡献的配对相互作用,这使我们能够澄清超导转变温度和接近反铁磁相之间的关系。
2010-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effects of electron irradiation on resistivity and London penetration depth of Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ ($x \leq$ 0.34) iron - pnictide superconductor
用2.5 MeV电子以高达5.2 $\times$ 10 $^{19}$电子/cm $^2$的剂量辐照,在Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$单晶中引入点状缺陷。($T_c=$ 14 K),$x=$ 0.26($T_c=$ 32 K)和0.34($T_c=$ 39 K)通过探测非磁散射对电阻率$ρ(T)$和伦敦穿透深度$ λ(T)$的影响来研究超导间隙结构。对于所有的组合物,照射抑制超导转变温度,$T_c$和增加的电阻率。$λ(T)$的低温行为最好用幂律函数$Δλ(T) = A(T/T_c)^n$来描述.虽然$T_c$的实质性抑制支持$s_{\pm}$配对机制,但在接近最佳掺杂的样品中,$x=$ 0.26和0.34,指数$n$保持高($n \geq 3$),表明稳健的全超导带隙。对于表现出超导性和长程磁性共存的$x=$ 0.19组合物,$T_c$的抑制快得多,并且指数$n$朝向$n$ = 2的脏极限降低。在该样品中,照射还抑制了结构/磁性转变的温度,$T_{sm}$,从103 K到98 K,与磁序的巡回性质一致。我们的研究结果表明,欠掺杂的组合物,特别是在共存制度是最容易受到非磁散射,并意味着在多频带Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$作为$_2$超导体,带间带内配对强度的比率,以及相关的间隙各向异性,增加后,从最佳掺杂的偏离。
2014-07-31 cond-mat.supr-con
Phase segregation of superconductivity and ferromagnetism at LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
在绝缘的SrTiO $_3$和LaAlO $_3$之间的界面处形成的高导电的二维电子气显示出低温超导性与非均匀铁磁性共存。在有限动量条件下,系统的面内塞曼场与Rashba自旋轨道相互作用有利于$p_x \pm i p_y$波超导。由于界面处的本征无序,空间不均匀性对超导态和铁磁态的作用变得重要。我们发现,对于强无序,系统分裂成相互排斥的超导性和铁磁性区域。这种不稳定性驱动的电子相分离解释了在界面处观察到的超导性和铁磁性的不寻常共存。
2013-12-27 cond-mat.supr-con
Spin-orbital frustrations and anomalous metallic state in iron-pnictide superconductors
我们从强耦合的观点出发,包括轨道自由度,对最近发现的铁基超导体的母体化合物的异常金属态进行了理解。在Fe^{2+}离子的中间自旋(S=1)态的基础上,我们导出了活性t_{2g}轨道的Kugel-Khomskii自旋轨道哈密顿量.这是一个非常复杂的模型,有着令人沮丧的自旋和轨道相互作用。我们计算它的经典相图,并通过调查其自旋和轨道的限制,提供了一个理解的各种阶段的稳定性。实验观察到的自旋条纹状态被发现是稳定的,在一个广泛的制度的物理参数,并可以伴随着三种不同类型的轨道阶数。这些轨道铁和轨道条纹订单是特别有趣的,因为它们打破了面内晶格对称性-一个强大的功能,未掺杂的化合物。我们计算的有效自旋哈密顿的磁激发谱,观察到一个强大的减少有序的时刻,并指出,建议的轨道有序模式可以测量共振X射线衍射。
2008-11-25 cond-mat.supr-con
Longitudinal spin-fluctuations and superconductivity in ferromagnetic ZrZn$_{2}$ from ab initio calculations
最近在$d$ -电子金属间化合物ZrZn $_{2}$中发现的超导性与弱巡游铁磁性共存的现象强烈地暗示了自旋涨落介导的超导性。采用{ \it从头计算方法计算了费米面的电子结构和广义极化率,研究了在铁磁态下纵向自旋涨落诱导的自旋三重态超导的可行性.估计其临界温度约为1 K.此外,它表明,尽管强的电子-声子耦合($λ_{ph}=0.7$),传统的s波超导抑制强自旋波动的存在。
2001-07-13 cond-mat.supr-con
Theory of Valley-Density Wave and Hidden Order in Iron-Pnictides
在完全嵌套的极限下,铁磷属元素的物理性质受带边矢量M处密度波形成的控制。在高能量下,各种自旋密度波(SDW)、电荷密度波(CDW)、轨道密度波/口袋密度波(PDW)以及它们的线性组合,都同样可能出现,统一在U(4)XU(4)对称性的幺正序参量中。嵌套缺陷和低能相互作用将这种对称性降低到真实材料的对称性。然而,通用的基态保留了其高度对称起源的独特签名:沿铁晶格的一个轴的SDW被预测为与垂直PDW共存,伴随着弱电荷电流。这种“隐藏的”有序诱导了我们理论中的结构跃迁,自然地保证了T_s >= T_N,并导致了轨道铁磁性和其他可观测的结果。
2011-02-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of ferromagnetic and stripe-type antiferromagnetic spin fluctuations in YFe$_2$Ge$_2$
本文报道了正常态YFe $_2$ Ge $_2$单晶的中子散射测量结果,该单晶与122族铁磷属元素化物超导体具有相同的晶体结构。YFe $_2$ Ge $_2$不表现出长程磁序,但表现出强的自旋涨落。与铁磷属元素化物一样,YFe $_2$ Ge $_2$在($π$,$0$,$π$)处显示出各向异性的条纹型反铁磁自旋涨落。然而,更有趣的是在平面内铁磁波矢($0$,$0$,$π$)处观察到强自旋涨落。这些铁磁自旋涨落在($H$,$K$)平面内是各向同性的,其强度超过了条纹自旋涨落的强度。铁磁和条纹自旋涨落在最低测量能量下保持无隙。我们的结果自然地解释了在YFe $_2$ Ge $_2$中磁有序的缺失,并且还暗示铁磁关联可能是铁基材料的关键成分。
2018-08-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of ferromagnetism and singlet superconductivity via kinetic exchange
我们提出了一个新的机制,假设磁不稳定性是由于动力学交换的金属铁磁性和单重态超导共存。在这种情况下,未成对的电子,有助于磁化有一个积极的反馈增益的动能在共存相通过脱衣服的有效质量的载流子参与配对。的磁化强度和配对幅度的演变,和相图首先分析了一个通用的动力学交换模型,然后确定在一个特定的情况下与自旋相关的键电荷占据。
2003-11-04 cond-mat.supr-con
Orbital-weight redistribution triggered by spin order in the pnictides
本文在三轨道模型下研究了铁基超导体中未掺杂母体化合物的单粒子谱函数及其轨道组成。在实际的参数范围内,结果与实验数据最吻合,观察到xz和yz轨道上的磁化强度明显不同,费米面主要呈现xz特征,正如最近在光电发射实验中观察到的那样[T. Shimojima等人,物理修订信函104,057002(2010)]。由于在这个区域中的铁轨道顺序最多是百分之几,这些结果主要是由磁序驱动的。对五轨道模型的类似分析得出了类似的结论。
2010-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Excitations in the High Tc Iron Pnictides
我们计算了预期的有限频率中子散射强度的基础上的两个子晶格共线反铁磁体发现最近的中子散射实验,以及通过理论分析的铁氧铌酸盐LaOFeAs。我们考虑两种类型的Fe原子间的超交换耦合:最近邻耦合J1和次最近邻耦合J2。我们展示了如何区分铁磁和反铁磁J1的实验。然而,铜氧化物中的磁激发在(pi,pi)(对应于磁谱中的鞍点)处显示出所谓的共振峰,该共振峰位于至少接近嵌套的费米面状结构的波矢处,而铁磷属元素化物中不存在这种对应的激发。相反,我们在(pi,pi/2)和(0,pi/2)附近找到鞍点(以及对称性相关的点)。与铜氧化物不同,这些矢量都不接近费米面。
2008-07-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical Slowing Down of Quadrupole and Hexadecapole Orderings in Iron Pnictide Superconductor
用超声波测量方法研究了Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$铁磷属元素化合物中由于简并轨道带引起的结构和超导转变的临界动力学。纵向超声波对$(C_{11}+C_{12}+2C_{66})/2$对$x = 0.036$的衰减系数$α_{\mathrm{L}[110]}$揭示了在$T_\mathrm{s} = 65$ K处结构转变周围的弛豫时间的临界减慢,这是由耦合到应变$\varepsilon_{xy}$的四极$O_{x'^2-y'^2}$的铁型有序引起的。横向超声波的衰减系数$α_{66}$的$C_{66}$的$x = 0.071$也表现出临界放缓周围的超导转变在$T_\mathrm{SC} = 23$ K,这是由铁型有序的十六极$H_z^α\bigl( \boldsymbol{r}_i, \boldsymbol{r}_j \bigr) = O_{x'y'}\bigl( \boldsymbol{r}_i \bigr) O_{x'^2 - y'^2}\bigl( \boldsymbol{r}_j \bigr) + O_{x'^2 - y'^2}\bigl( \boldsymbol{r}_i \bigr) O_{x'y'}\bigl( \boldsymbol{r}_j \bigr)$的结合的两个电子态耦合到旋转$ω_{xy}$。提出了与超导性相关的十六极…
2017-05-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-orbital quantum spin model of magnetism in the iron pnictides
我们研究了一个双轨道自旋模型来描述铁磷属化物的(π,0)条纹反铁磁性。“双自旋”模型具有在正方形晶格上延伸到第二邻居(轨道间和轨道内)的现场亨兹耦合和现场间相互作用。使用基于簇分解的变分方法,我们优化了具有多达8个簇位点(多达2^16个变分参数)的波函数。我们专注于pnictides的条纹状态的令人不安的小有序的时刻。为了解释它,以及不同化合物之间的大的变化,我们表明,第二邻居交叉轨道交换常数应该是铁磁性的,这导致“部分隐藏”的条纹顺序,与一个时刻,可以在很大的范围内变化的小变化的耦合常数。在一个不同的参数区域,我们证实了先前在自旋波理论中发现的倾斜态的存在。我们还确定了模型的其他几个阶段。
2012-02-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con