在多轨道系统中,除了常规的自旋密度波(SDW)态外,还普遍存在一种新的轨道横向密度波(OTDW)态。我们证明了费米面嵌套的轨道特性在密度响应中起着重要的作用。铁基超导体的LaFeAsO(1111)和BaFe $_2$ As $_2$(122)化合物的反铁磁性与结构相变之间的关系,可以用具有五轨道哈密顿量的SDW和OTDW之间的相互作用来理解。我们认为,1111和122化合物之间的本质区别是关键决定的存在的二维$d_{xy}$ -类费米面(0,0)是唯一的1111母体化合物。
英文摘要:
Besides the conventional spin-density-wave (SDW) state, a new kind of orbital-transverse density-wave (OTDW) state is shown to exist generally in multi-orbital systems. We demonstrate that the orbital character of Fermi surface nesting plays an important role in density responses. The relationship between antiferromagnetism and structural phase transition in LaFeAsO (1111) and BaFe$_2$As$_2$ (122) compounds of iron-based superconductors may be understood in terms of the interplay between the SDW and OTDW with a five-orbital Hamiltonian. We propose that the essential difference between 1111 and 122 compounds is crucially determined by the presence of the two-dimensional $d_{xy}$-like Fermi surface around (0,0) being only in 1111 parent compounds.
Competing instabilities, orbital ordering and splitting of band degeneracies from a parquet renormalization group analysis of a 4-pocket model for iron-based superconductors: application to FeSe
利用Parquet重整化群(RG)方法研究了铁基超导体全二维四口袋三轨道低能模型中的竞争不稳定性.我们推导并分析了耦合的RG流,它描述了低能费米子之间的所有物理允许的相互作用。尽管耦合的数量是大的,我们认为,只有两个稳定的固定轨迹的RG流和一个弱不稳定的固定轨迹与一个单一的不稳定方向。每个固定的轨迹在初始系统参数的空间中具有有限的吸引域。在稳定轨道上,要么只涉及$d_{xz}$和$d_{yz}$的相互作用,要么只涉及电子袋上的$d_{xy}$轨道分量占主导地位,而在弱不稳定轨道上,涉及电子袋上的$d_{xz}$($d_{yz}$)和$d_{xy}$轨道状态的相互作用仍然相当。沿着两个稳定的固定轨道的行为已经在前面分析过[A. V. Chubukov,M. Khodas和R.M. Fernandes,arXiv:1602.05503].在这里,我们专注于沿弱不稳定轨迹的系统行为,并将结果应用到FeSe。我们发现,基于沿这条轨迹的不稳定性分析,在降低温度时的主导不稳定性是朝向{ \it三分量} d-波轨道π阶。两个分量是空穴袋和电子袋上的$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道上的费米子密度之差,第三个分量是两个电子袋上的$d_{xy}$轨道密度之差。我们认为,这种顺序是一致的分裂带简并,观察到在最近的光电发射数据FeSe的A。Fedorov等人[arXiv:1606.03022]。
Van-Hove singularities and competing instabilities in an altermagnetic metal
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology(慕尼黑量子科学与技术中心);Imperial College London(伦敦帝国理工学院);Max-Planck-Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所)
Role of fluctuations for density-wave instabilities: Failure of the mean-field description
密度波不稳定性已经在许多材料中被观察和研究。最近,在非常规超导体(如铁基超导体)的背景下,它们引起了相当大的兴趣。分析了完全嵌套对公度电荷密度波和自旋密度波的密度波序参量状态方程的涨落修正。对于XY磁体,我们发现,由于纵向和横向波动的贡献相互抵消,使控制的问题的平均场分析。这与BCS超导理论涨落修正的分析是一致的[S. Kos,A. J. Millis和A. I. Larkin,Phys.Rev.B70,214531(2004)]。然而,这种取消不会发生在密度波系统时,序参量是一个真正的$N$ -组件对象与$N\neq2$。然后,横向波动模式的数量不同于纵向波动模式的数量。事实上,在具有海森堡对称性的电荷密度波和自旋密度波的情况下,我们发现涨落修正是不可忽略的,因此平均场论是不合理的。这些奇异的波动起源于中间的长度尺度制度,与晶格常数和$T=0$相关长度之间的波长。由此产生的对数涨落贡献的间隙方程起源于异常极化函数的导数,和关键的过程是通过交换的波动准粒子的相互作用。
Local correlation effects on the s+-- and s++-wave superconductivities mediated by magnetic and orbital fluctuations in the 5-orbital Hubbard model for iron pnictides
Unravelling incommensurate magnetism and its emergence in iron-based superconductors
我们专注于一个广泛的类的tetraphenic巡回系统共享的趋势,自发形成的无公度磁性有序波矢$\mathbf{Q}_{1,2}=(π-δ,0)/(0,π-δ)$或$\mathbf{Q}_{1,2}=(π,δ)/(-δ,π)$。采用朗道方法,我们得到了通用的磁相图,并确定附近的顺磁磁转变的主导不稳定性。存在九种不同的磁相,它们要么保持顺磁相的$C_4$对称性,要么违反顺磁相的$C_4$对称性。这些是单和双$\mathbf{Q}$相,由单独或共存的磁条、螺旋和涡旋组成。这九个阶段可以区分实验极化中子散射,或者,例如,通过结合测量的感应电荷顺序和磁电耦合。在两个有代表性的五轨道模型,适用于BaFe $_2$作为$_2$和LaFeAsO,我们发现,这里讨论的无公度磁相是可访问的铁基超导体。我们的研究揭示了一组潜在的候选人的身份不明$C_2$对称磁相,最近观察到的Ba $_{1-x}$ Na $_x$ Fe $_{2}$ As $_{2}$。在稳定的相位中,我们发现了自旋旋转晶体,这是一种织构磁性$C_4$对称相。铁基超导体中织构磁序的可能实验观测,为实现本征拓扑超导体开辟了新的方向。