Imaging anisotropic vortex dynamics in FeSe
FeSe中的强涡旋钉扎可能对技术应用有用,并且可以为超导性和向列性的共存提供线索。为了表征单个孤立涡旋的钉扎,我们同时施加局部磁场并利用扫描SQUID磁化率成像涡旋运动。我们发现,钉扎是高度各向异性的:容易沿方向移动的涡旋是平行的方向的孪晶畴壁和钉强烈的垂直方向。这些结果是一致的情况下,其中各向异性所产生的涡旋钉扎畴壁和量化的动态个别涡旋钉扎FeSe。
2019-03-27 cond-mat.supr-con
$k_z$ selective scattering within Quasiparticle Interference measurements of FeSe
准粒子干涉(QPI)提供了与材料的电子结构相关的丰富信息。然而,人们通常认为这些信息被限制在二维电子状态。在这里,我们表明,这是不一定的情况。对于FeSe,一个系统占主导地位的表面缺陷,我们表明,它实际上是所有的电子状态,可以忽略不计的群速度在$z$轴中所包含的实验数据。通过使用三维紧束缚模型的FeSe,适合光电子测量,我们直接再现实验QPI散射色散,在T-矩阵形式主义,包括$k_z = 0$和$k_z = π$电子状态。这一结果统一了隧道效应和基于光电发射的FeSe实验,并突出了$k_z$在QPI表面敏感测量中的重要性。
2019-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-consistent temperature dependence of quasiparticle bands in monolayer FeSe on SrTiO$_3$
采用各向异性、多带和全带宽Eliashberg理论,研究了SrTiO $_3$(STO)衬底上FeSe单层膜的准粒子能带在10 ~ 300 K温度范围内的演化.为了实现这一点,我们扩展了这个理论的自洽耦合的化学势的全套Eliashberg方程。通过这种方式,电子填充可以在任何温度下精确地保持在恒定水平。自洽求解耦合方程组,并专注于界面的电子-声子耦合,我们计算了一个几乎恒定的费米表面相对于温度和预测的非平凡的温度演化的全球化学势。这种演变包括5毫电子伏的总位移时,从10增加到300 K和驼峰状的依赖性,然后在临界温度T $_c$的扭结。我们认为,后者的行为表明,在FeSe/SrTiO $_3$的超导电性接近BCS-BEC交叉制度。通过计算温度相关的角分辨光电子能谱(ARPES),提出了一种通过测量二阶复制带的能量位置来确定界面声子模能量标度的新方法。此外,我们重新审视了经常使用的对称化程序应用到这样的ARPES曲线,并表现出实质性的不对称偏差。最后,我们的结果揭示了重要方面的实验测定的超导能隙的动量各向异性。
2018-09-11 cond-mat.supr-con
Quasiparticle dynamics and phonon softening in FeSe superconductors
双色瞬态反射率(ΔR/R)测量揭示的FeSe单晶准粒子动力学为铁基超导体提供了前所未有的信息。ΔR/R中快分量的振幅清楚地表明了自旋涨落与超导性之间的竞争关系。与输运测量一起,弛豫时间分析进一步显示了在90 K和230 K的反常变化。前者表现出结构相变以及相关的声子软化。后者暗示了FeSe中先前被忽视的相变或交叉。电子-声子耦合常数λ为0.16,与理论计算值一致。如此小的λ证明了FeSe中超导性的非常规起源。
2012-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for short-range magnetic order in the nematic phase of FeSe from anisotropic in-plane magnetostriction and susceptibility measurements
FeSe的超导态的性质一直是铁基超导体中的一个未解之谜。自旋和轨道物理都被用来解释这个阶段的起源。在这里,我们提出了实验证据的挫折,短程磁秩序,建议最近的几个理论工作,在FeSe的超导状态。我们使用磁致伸缩,磁化率和电阻率的测量相结合,探测面内各向异性的超导态及其相关的波动。尽管没有长程磁秩序FeSe,我们观察到一个相当大的面内磁化率各向异性,这是负责从磁致伸缩测量推断的场致面内失真。此外,我们证明,所有三个各向异性FeSe是非常相似的BaFe_2As_2,这强烈表明,在FeSe中的α相也是磁起源。
2017-09-12 cond-mat.supr-con
Multiband full-bandwidth anisotropic Eliashberg theory of interfacial electron-phonon coupling and high-T$_c$ superconductivity in FeSe/SrTiO$_3$
我们研究了界面声子对FeSe/SrTiO $_3$超导态的影响,为该系统开发了材料的特定多频带,全带宽和各向异性Eliashberg理论。我们的自洽计算强调了界面电子-声子相互作用的重要性,它隐藏在看似弱的耦合常数λ $_m$ = 0.4的背后,在介导高T $_c$,并解释了其他令人困惑的实验观察,如s波对称性和复制带。我们发现,复制带的形成有一个T $_c$降低的效果,但补偿深费米-海库珀配对具有T $_c$增强效果。由于界面耦合,我们预测隧道光谱中会出现强耦合的陡峰特征。
2018-02-02 cond-mat.supr-con
Superfluid density and microwave conductivity of FeSe superconductor: ultra-long-lived quasiparticles and extended s-wave energy gap
FeSe是一种铁基超导体,由于其在加压或在绝缘衬底上生长为单层时发生Tc的大幅增强,因此具有巨大的电流兴趣。在这里,我们报告其超导电动力学的精确测量,在202和658 MHz的频率和温度低至0.1 K。准粒子导电性揭示了在进入超导状态时散射的快速崩溃,这强烈地让人想起非常规超导体,如铜酸盐,有机物和重费米子材料CeCoIn 5。在最低温度下,准粒子平均自由程超过50微米,这是复合超导体的记录。从超流响应,我们证实了多带超导的重要性,并揭示了一个有限的能隙最小的强有力的证据。
2016-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhancement of Tc by point-like disorder and anisotropic gap in FeSe
通过研究2.5 MeV电子辐照前后样品的伦敦穿透深度$Δλ$,发现FeSe单晶中存在高度各向异性的超导能隙.能隙最小值随着引入的点状无序而增加,表明不存在对称性强加的节点.令人惊讶的是,电子辐照后,超导转变温度$T_c$,\textit{increases}从$T_{c0} \approx$ 8.8 K降低了0.4 K,而结构转变温度$T_s$,\textit{decreases}从$T_{s0} \approx$ 91.2 K降低了0.9 K。我们讨论了几种解释的$T_c$增强,并提出局部加强对相互作用的辐射诱导的弗伦克尔缺陷最有可能解释的现象。
2016-05-13 cond-mat.supr-con
Multi-gap nodeless superconductivity in iron selenide FeSe$_x$: evident from quasiparticle heat transport
测量了硒化铁超导体FeSe $_x$($T_c$ = 8.8 K)的面内热导率$κ$($κ$),其热导率低至120 mK,高至14.5 T($\simeq 3/4 H_{c2}$)。在零场中,在$ T \to 0$处的剩余线性项$κ_0/T$仅约为16 $μ$ W K $^{-2}$ cm $^{-1}$,小于其正常状态值的4%。如此小的$κ_0/T$不支持超导能隙中节点的存在。更重要的是,FeSe $_x$中$κ_0/T$的场依赖性与典型的多能隙s波超导体NbSe $_2$中的场依赖性非常相似。我们认为我们的数据作为强有力的证据,多能隙无结超导FeSe $_x$。这种超导能隙结构可能是所有铁基超导体的共性。
2009-06-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gossamer bulk high-temperature superconductivity in FeSe
铜氧化物和铁基高温超导体具有许多共同的特征:层状的强各向异性晶体结构、强的电子关联、不同类型的电子有序之间的相互作用、掺杂导致的内在空间不均匀性。理解这些因素之间复杂的相互作用对于直接寻找新的高温超导体至关重要。在这里,我们显示的外观不均匀的薄纱超导体FeSe化合物在环境压力和温度高于其零电阻$T_c$的5倍。这一发现有助于理解FeSe的许多显著的超导性质。我们还发现并证明了一个一般性质:如果非均匀超导性在各向异性导体中首先出现在孤立的超导岛的形式,它降低电阻率各向异性与最大的影响沿最小的导电轴。这提供了一个简单和非常通用的工具来检测各向异性化合物中的非均匀超导性,这对于研究高温超导性的开始至关重要。
2016-10-19 cond-mat.supr-con
Detection of bosonic mode as a signature of magnetic excitation in one unit cell FeSe on SrTiO3
报道了SrTiO_3(001)(STO)衬底上单晶胞(1-UC)FeSe薄膜的原位扫描隧道谱研究。在准粒子态密度中,在较大的超导能隙外检测到具有“dip-hump”结构的玻色子激发模,其能量与重电子掺杂铁硒化物中的声子和自旋共振模相当。从统计上看,与超导性密切相关的激发模与对强度呈线性关系,其能量上限为超导能隙的2倍,这与铜氧化物和铁基超导体的磁共振特性相吻合。隧穿谱对不同磁性Se缺陷的局域响应都表现出诱导的带隙准粒子束缚态,表明非常规的反号配对。这些结果支持的磁性性质的激发模式,并可能揭示了电子-磁-激发耦合在高温超导1-UC FeSe/STO的签名。
2018-07-19 cond-mat.supr-con
Highly anisotropic superconducting gaps and possible evidence of antiferromagnetic order in FeSe single crystals
在高达16 T的磁场下测量了低至0.414 K的FeSe单晶的比热。在8.2 K附近观察到一个尖锐的比热异常,这与超导转变有关。在1.08 K附近观察到比热的另一个跃变,这可能反映了系统的反铁磁转变或由Al杂质引起的超导转变。我们认为,在低温区的这种异常可能是长期寻求反铁磁转变的FeSe。在宽温区的全局拟合表明,各向同性s波、各向异性s波和d波带隙的单一贡献模型都不适用,两个各向同性s波带隙也不适用。然后,我们拟合数据的模型,其中一个具有间隙函数的$Δ_0(1+αcos2θ)$的两个组件。为了得到较好的整体拟合和低温相变的熵守恒,我们得出能隙最小值应小于0.15 meV($α$ = 0.9 ~ 1)的结论,表明超导能隙(s)是高度各向异性的。我们的结果是非常一致的间隙结构最近从扫描隧道光谱测量和产生的比热贡献约32重量%的空穴袋和68重量%的电子袋。
2017-03-25 cond-mat.supr-con
Ultrafast Quasiparticle Dynamics and Electron-Phonon Coupling in (Li0.84Fe0.16)OHFe0.98Se
体相和单层FeSe之间独特的超导行为使得获得所有FeSe基超导体的统一图像变得具有挑战性。我们研究了超快准粒子(QP)动力学的嵌入超导体(Li 1-xFex)OHFe 1-ySe,这是一个块体晶体,但共享一个类似的电子结构与单层FeSe SrTiO 3。得到了FeSe晶体的电子-声子耦合常数λ A1 g(0.22 +/- 0.04),它很好地弥补了FeSe晶体和SrTiO 3上单层FeSe晶体的电子-声子耦合常数λ A1 g的不足。此外,我们发现,在所有已知的FeSe基超导体中,甚至与已报道的FeAs基超导体一致,λ A1 g与超导Tc之间存在正相关关系。我们的观察表明EPC在所有已知类别的铁基超导体的超导性中可能具有普遍的作用,这是实现所有铁基超导体统一超导机制的关键一步。
2019-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.optics
Anisotropic critical currents in FeSe0.5Te0.5 films and the influence of neutron irradiation
本文报道了在铝酸镧衬底上生长的FeSe_(05)Te_(05)薄膜的超导性能的测量结果。该薄膜具有较高的转变温度(19 K以上)和在高达15 T的磁场下的急剧电阻转变。上临界场和不可逆线的温度依赖性是陡峭的和各向异性的,最近报道的单晶。通过矢量VSM中的磁化强度测量,发现低温下的临界电流密度远高于10^9 Am-2。在所有样品中,临界电流作为场取向的函数具有最大值,当场取向平行于膜表面时。最大值表明存在相关的钉扎中心。当电场垂直于薄膜平面时,在三层薄膜中出现最小值。相反,在第四个膜中,在该取向处发现由c轴相关钉扎中心引起的局部最大值。用快中子照射两种膜并没有显著改变性质,其中发现临界电流的最大增强因子为2。
2011-03-23 cond-mat.supr-con
Self-consistent and Maxwell approximations to describe the excess conductivity anisotropy in FeSe above superconducting transition temperature
用自洽近似计算了含超导夹杂物的各向异性非均匀介质的电导率,并将计算结果与以前用Maxwell近似得到的结果以及FeSe中$ T_c= $ ~ 8 K以上的过剩电导率的实验数据进行了比较。这两个近似的优点和缺点进行了讨论。所得到的解析公式可以应用到其他各种各向异性异质超导体,包括高Tc层状超导体。
2018-07-05 cond-mat.supr-con
Orbital Origin of Extremely Anisotropic Superconducting Gap in Nematic Phase of FeSe Superconductor
铁基超导体具有多轨道物理的特征,其中所有五个Fe 3 $d$轨道都参与其中。多轨道性质导致了诸如轨道选择性Mott跃迁、向列性和轨道涨落等新现象,为实现超导性提供了新的途径。多轨道的复杂性也要求解开轨道,自旋和向列性之间的关系,并确定主导超导性的轨道成分。大块FeSe超导体由于其简单的晶体结构和独特的超导性和向列性共存,为解决这些问题提供了一个理想的平台。然而,低能电子激发的轨道性质及其与超导能隙的关系仍存在争议。本文报道了用高分辨激光角分辨光电能谱测量方法直接观测到FeSe超导体的超导态的高度各向异性费米面和极端各向异性超导能隙。我们发现在布里渊区中心的整个空穴袋的低能激发由单个$d_{xz}$轨道控制。超导带隙与费米能级附近的$d_{xz}$谱权呈反相关关系,即,间隙尺寸最小值(最大值)对应于沿费米面的$d_{xz}$光谱权重的最大值(最小值)。这些观测结果为理解FeSe超导体中极端各向异性超导能隙的轨道起源以及铁基超导体中向列性与超导电性的关系提供了新的见解。
2018-02-08 cond-mat.supr-con
Quasiparticle Excitations in the Superconducting State of FeSe Probed by Thermal Hall Conductivity in the Vicinity of the BCS-BEC Crossover
越来越多的证据表明,超导半金属FeSe($T_c\sim8$ K)处于弱耦合Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)和强耦合BEC(玻色-爱因斯坦凝聚)极限之间的过渡区。我们报告的纵向和横向热导率,$κ_{xx}$和$κ_{xy}$,分别在磁场高达20 T。$κ_{xx}$和$κ_{xy}$的场依赖性表明,在电子费米面口袋处形成了高度各向异性的小超导能隙,而在空穴口袋处形成了更各向同性的大能隙.在低于$\sim1.0$ K时,$κ_{xx}$和$κ_{xy}$在上临界场$H_{c2}$和稍低于$H_{c2}$的场$H^*$处表现出明显的异常(扭结)。热霍尔角($κ_{xy}/κ_{xx}$)的分析表明,准粒子散射率在$H^*$的变化。这些结果提供了强有力的支持先前的建议,以上$H^*$一个独特的场诱导超导相出现了前所未有的大自旋不平衡。
2016-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Nodal Plane in the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State of FeSe
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的特征是有限动量下凝聚的库珀对,它是一种长期以来一直在寻找的状态,在许多类别的费米子系统中仍然没有解决,包括超导体和超冷原子。FFLO状态的一个迷人的方面是在真实空间中出现周期性节面,但它的观测仍然缺乏。在这里,我们研究了高磁场$H$垂直于$ab$平面施加在高纯度FeSe单晶的超导序参量。的热容和磁矩提供了热力学证据的一个独特的超导相在低温/高场角的相图。尽管体超导性,光谱成像扫描隧道显微镜在同一晶体上进行证明,序参量消失在表面上进入高场相。这些结果提供了垂直于$H$的钉扎平面节点的第一个证明,这与假定的FFLO状态一致。
2021-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiband character of $β$-FeSe: Angular dependence of the magnetoresistance and upper critical field
我们研究了超导体$β$ -FeSe单晶中的$ab$面输运性质。在正常状态下,低于90 K,晶体呈现出强烈的各向异性正磁阻,在该温度以上变得可以忽略不计。在超导态(T $_c$ =8.87(5)K)下,上临界场各向异性$H$ $_{c2}$ $\parallel$ $ab$ / $H$ $_{c2}$ $\parallel$ $c$随温度而变化,并且对于固定的温度和场,耗散的角度依赖性反映了强的各向异性行为。我们的研究结果表明,需要多带效应来描述测量的输运性质。我们的模型的磁阻和上临界场的行为与两个带模型表明,从正常的超导状态的扩散率比参数保持不变。
2014-11-13 cond-mat.supr-con
Anisotropic spin fluctuations in detwinned FeSe
FeSe中的超导性来自于打破铁平面中四重旋转对称性的超导相。这个相位可能是由轨道有序、自旋涨落或隐藏的磁四极序引起的。在这里,我们使用非弹性中子散射镶嵌的单晶体的FeSe去孪晶安装在BaFe_2As_2衬底上,以证明自旋激发是最强烈的反铁磁波矢量QAF =(1,0)在低能量E = 6-11 meV的正常状态。这种两重(C2)各向异性在3-5 meV的较低能量下降低,表明有间隙的四重(C4)模式。然而,在超导状态下,强的超导各向异性再次反映在QAF的自旋共振(E = 3.7 meV)中,具有约5-6 meV的无公度散射。我们的结果突出了极端的电子各向异性的FeSe的超导相,并与一个高度各向异性的超导能隙驱动的自旋涨落是一致的。
2019-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inhomogeneous superconductivity onset in FeSe studied by transport properties
本文通过测量不同厚度FeSe样品的层间和层内电阻率,发现随厚度减小超导转变温度显著升高,并提出一种估计超导畴长径比的方法,同时推广了非均匀各向异性超导体的电导率公式。
2023-07-02 cond-mat.supr-con
Highly Anisotropic Superconducting Gap in Nematically Ordered and Tetragonal Phases of FeSe$_{1-x}$S$_x$
FeSe具有独特的基态,其中在环境压力下,超导性与非磁性有序共存,而没有长程磁有序。在这里,研究如何配对相互作用的发展与向列性,我们测量了FeSe $_{1-x}$ S $_x$的热导率和比热,其中向列性被抑制的等电子硫取代。我们发现,在整个双($0\leq x \leq 0.17$)和四($x=0.20$)制度,小磁场的应用导致这两个量的急剧增加。这表明在超导能隙函数中存在深的极小值或线节点,意味着在超导体的超导态和四超导态中,对相互作用是显著的各向异性。此外,目前的结果表明,在四氢呋喃制度的间隙极小值/节点的位置似乎是本质上不同于在四氢呋喃制度。这些结果对目前的理论提出了重要的限制。
2017-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Growth, Annealing Effects on Superconducting and Magnetic Properties and Anisotropy of FeSe_1-x_Te_x_ (0.5 =< x =< 1) Single Crystals
用坩埚下降法生长了FeSe_(1-x)Te_x_(0.5=<x=<1)单晶。x=0.5-0.9的单晶在真空中400 ℃退火100小时后,表现出体超导性。本文研究了FeSe_(1-x)Te_x(x=0.6)单晶的电阻率和上临界场H_c_2_的各向异性。结果表明,面内电阻率Rho_ab_与金属温度有关,而面外电阻率Rho_c_在100 K附近有一个很宽的最大值。在290 K和超导转变温度Tc以上,电阻率比Rho_ab_/Rho_c_分别为44和70。各向异性参数,gamma= H_c2_^para^/H_c2_^perp^(para和perp分别表示平行和垂直于ab平面的场方向),估计为2.7,略低于T_c。
2010-04-07 cond-mat.supr-con
Highly anisotropic and two-fold symmetric superconducting gap in nematically ordered FeSe$_{0.93}$S$_{0.07}$
FeSe表现出一种新的基态,在这种基态中,在没有任何长程磁序的情况下,超导性与磁序共存。本文报道了FeSe $_{0.93}$ S $_{0.07}$超导态超导能隙结构的角分辨光电子能谱研究。我们发现,在布里渊区Z点附近的椭圆形空穴周围,超导能隙表现出明显的2倍各向异性,能隙最小值出现在其长轴的端点处,而在布里渊区中心和区角附近没有观察到可探测的能隙。大的各向异性和节隙分布表明了向列性对超导电性的重要影响,从而对现有理论提出了很强的限制。
2016-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gap opening and orbital modification of superconducting FeSe above the structural distortion
我们利用稳态和瞬态光谱检查非热准粒子的响应相对于正常状态的铁硫系超导体的轨道修改。的动态显示出现的间隙状准粒子(与~36 meV的能隙)的光学光谱重量在可见光范围内的一致转移,在温度高于结构畸变。我们的观察表明,高温间隙的开放和晶格对称性破缺可能是由短程轨道和/或电荷序驱动的,暗示了铁基超导体中电子向列性和前体序之间的密切相关性。
2012-02-03 cond-mat.supr-con physics.optics
Coexistence of isotropic s-wave and extended s-wave order parameters in FeSe as revealed by the low-temperature specific heat
综合低温比热C(T)数据表明,在Tc=8.11 K的超导单晶FeSe中同时存在各向同性s波和扩展s波序参量。在空穴费米面上,各向同性带隙Δ0= 1.33meV;在电子费米面上,扩展s波带隙Δ=Δe(1+α*cos2_theta),Δe= 1.13meV,α=0.78。扩展的s波是各向异性的,但低能量准粒子激发没有表现出意外节点的迹象。表明准粒子对C的贡献的系数γ(H)是混合态磁场H的非线性函数,与各向异性多序参量一致。
2011-12-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Itinerant approach to magnetic neutron scattering of FeSe: effect of orbital selectivity
最近的STM实验和理论研究强调了FeSe中相互作用驱动的轨道选择性的作用,以及它在这种材料中产生极端各向异性的超导能隙结构中的作用。我们研究的磁激发谱产生的相干准粒子在相同的重整化无规相近似的方法来解释STM实验,并表明,它同意与低能量的动量和能量依赖的响应测量的非弹性中子散射实验。我们发现由于一个小的准粒子重量的状态的$d_{xy}$字符的$(π,π)$散射的相关诱导抑制。我们比较预测的孪生和非孪生晶体,并预测特别是强烈的$(π,0)$占主导地位的响应在低能量的非孪生系统,在以前的巡回理论。
2019-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of the Resistivity Anisotropy in the Nematic Phase of FeSe
研究了FeSe单晶应变解孪晶的面内电阻率各向异性。与其他铁基超导体相比,FeSe在$T_{s}\approx$ 90~K温度下不产生低于晶格/结构转变的长程磁有序。这使得解纠缠的贡献电阻率各向异性由于磁序和磁序。比较直接传输和弹性电阻率测量,我们提取的固有电阻率各向异性的无应变样品。各向异性的峰值略低于$T_{s}$,并在冷却至超导转变时降低至接近零。这种行为与其中FeSe中的面内电阻率各向异性由各向异性自旋波动的非弹性散射主导的情况一致。
2015-11-15 cond-mat.supr-con
Muon-spin rotation study of the in-plane magnetic penetration depth of FeSe_0.85: evidence for nodeless superconductivity
用μ子自旋转动方法研究了名义成分为FeSe0.85的铁硒化物超导体的面内磁穿透深度λ ab。λ_{ab}^{-2}(T)的测量结果与带隙中节点的存在以及序参量的简单各向同性s波类型不一致,但在双带隙(s+s)和各向异性s波带隙图像中同样可以很好地描述。这意味着FeSe_(0.85)中的超导能隙不包含节点。
2008-10-09 cond-mat.supr-con
Multichannel superconductivity of monolayer FeSe on SrTiO$_3$: Interplay of spin fluctuations and electron-phonon interaction
我们研究了电子-声子耦合以及自旋和电荷涨落对SrTiO $_3$衬底上单层FeSe超导态的影响。这三个玻色子介质库珀配对平等对待的多通道,全带宽,多频带,各向异性的Eliashberg理论的相互作用状态。我们的自洽计算表明,s波对称的超导能隙是兼容的,只有完全没有自旋涨落。当自旋涨落存在时,总是得到符号变化的无节d波配对对称性,但解释能隙大小和临界温度的基本成分仍然是界面电子-声子相互作用。
2020-09-18 cond-mat.supr-con
Anisotropic Structure of the Order Parameter in FeSe0.45Te0.55 Revealed by Angle Resolved Specific Heat
铁基超导体中超导能隙的对称性和结构是理解这些新材料的核心问题。到目前为止,实验数据和理论模型一直存在很大争议。一些实验倾向于两个或多个恒定或接近恒定的间隙,其他实验表明强各向异性,还有一些实验表明间隙为零(“节点”)。理论模型也各不相同,这表明节点的存在或不存在定量地取决于模型参数。一个已经得到广泛传播的观点是,与所有其他已知的超导体(包括铜酸盐)不同,在同一家族中的不同化合物中,间隙结构可能不同。解决这个问题的一个独特的方法,是体积和角度分辨的极少数方法之一,要求测量旋转磁场中的电子比热,作为相对于晶轴的场取向的函数。在本通讯中,我们提出了第一个这样的测量铁基高温超导体(FeBSC)。我们观察到比热随面内磁场方向的四倍振荡,这使我们能够确定费米表面上的带隙最小值(或节点)的位置。我们的结果与扩展的s波模型的预期一致,该模型在电子袋上具有显著的能隙各向异性,并且能隙最小值沿ΓM(或Fe-Fe键)方向。
2010-07-21 cond-mat.supr-con
Superconducting gap structure of FeSe
在某些铁基高温超导材料中,电流零阻流动的微观机理至今还没有很好的理解。研究这些材料的一个中心问题是它们的超导能隙对称性和结构。在这里,我们提出了一个综合研究的低温比热和扫描隧道显微镜测量单晶FeSe。结果表明,至少存在两个超导带隙,可以用唯象双带模型来描述。比热的分析表明显着的各向异性的差距幅度与深间隙最小值。隧穿谱显示了一个整体的“U”形间隙接近费米能级以及在顶部的孪晶边界。这些结果与描述FeSe超导性的各向异性无节点模型是一致的。
2017-03-15 cond-mat.supr-con
Staggered FeSe Monolayer on SrTiO$_3$ (110) surface
研究了FeSe在各向异性SrTiO $_3$(110)表面单层膜的电磁性质。当压应变从衬底沿$[1\bar{1}0]$方向施加时,单层FeSe具有交错的二分铁晶格,其沿面外方向的高度差约为0.06 μ m。交错导致更强的磁挫折之间的共线和棋盘形反铁磁订单,和应变拉长一个电子和两个空穴袋沿应变方向和其余的空穴袋沿正交方向。在$Γ$处的应变引起的能带分裂也可以导致能带反转,以驱动系统进入拓扑非平凡相。在交错晶格上没有强的超导抑制表明超导配对可能对两个Fe子晶格之间的相互作用和跳跃参数的修改不敏感。
2016-01-15 cond-mat.supr-con
Spin excitations and the Fermi surface of superconducting FeS
高温超导发生在反铁磁不稳定性和超导态附近。关于FeSe中有序结构的起源及其与超导电性的关系仍存在争议。本文用输运、中子散射和费米面测量证明了水热生长的FeS(FeSe的一种同结构)是一种四元顺磁体,没有无序,准粒子质量比FeSe明显减少。只有条纹型自旋激发观察到高达100毫电子伏。在FeS中没有发现自旋激发和超导电性之间的直接耦合,这表明FeS的相关性较低,FeSe中的无序是由于竞争棋盘和条纹自旋涨落。
2017-02-09 cond-mat.supr-con
Nodal superconductivity in FeS: Evidence from quasiparticle heat transport
报道了$T_c \approx$ 5 K下硫化铁FeS超导体的低温热输运测量结果,硫化铁FeS与硒化铁FeSe具有相同的晶体结构和相似的电子能带结构.在零磁场下,观察到显著的剩余线性项$κ_0/T$。在低场下,随着电场的增加,$κ_0/T$迅速增加。这些结果为FeS中存在节超导能隙提供了有力的证据。我们将其与姐妹化合物FeSe和其他具有节隙的铁基超导体进行了比较。
2016-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin fluctuations from Bogoliubov Fermi surfaces in the superconducting state of S-substituted FeSe
本研究通过低至100 mK的$^{77}$Se核磁共振,在重度S取代FeSe超导态中观测到无法归因于杂质的低能自旋涨落增强,为Bogoliubov费米面及其准粒子嵌套提供了证据。
2023-07-14 cond-mat.supr-con
Orbital superconductivity, defects and pinned nematic fluctuations in the doped iron chalcogenide FeSe$_{0.45}$Te$_{0.55}$
我们表明,差分电导,$dI/dV$,通过光谱成像扫描隧道显微镜测量的掺杂铁硫属化物FeSe $_{0.45}$ Te $_{0.55}$,具有一系列的特征,允许一个提取的超导间隙的轨道结构。这在两个类空穴费米面上产生了近各向同性的超导带隙,而在类电子费米面上产生了强各向异性的带隙。此外,我们表明,钉扎由缺陷的涨落可以引起一个哑铃状的空间结构的诱导杂质束缚态,并解释了相关的$C_2$ -对称性的傅立叶变换微分电导。
2017-05-15 cond-mat.supr-con
Roles of anisotropic and unequal gaps in the quasiparticle interference of superconducting iron pnictides
利用五轨道紧束缚模型研究了能隙的各向异性和不等式等能隙特性在铁磷属元素化合物准粒子干涉中的作用。我们研究如何在一个环形区域周围的($π, 0$),它可以用来确定的超导能隙的符号变化的符号变化,得到的差异的灵敏度变化和保持$s$ -波超导性的影响时,电子和空穴口袋的间隙是不平等的。此外,我们还讨论了如何强大的这些区分功能是改变准粒子的能量或当间隙是各向异性的。
2017-04-13 cond-mat.supr-con
Thermal conductivity and annealing effects in the iron-based superconductor FeSe$_{0.3}$Te$_{0.7}$
本文对FeSe $_{0.3}$ Te $_{0.7}$单晶在磁场中的热导率进行了测量,并在真空($\sim$ 10 $^{-4}$ Pa)中于400 { \degree }C退火100 h。已经发现,退火晶体的{ \it ab}平面中的热导率,{ \kab },由于准粒子引起的热导率,在刚好低于超导转变温度{ \tc }的低温下显示出增强,而生长晶体的{ \kab }没有。这表明FeSe $_{1-x}$ Te $_{x}$是一个强关联电子系统。还发现,对于退火晶体,施加磁场对{\kab}正下方的{\kab }的增强程度和{ \kab }的抑制行为都取决于晶体的厚度。这些结果表明,体超导电性在生长的晶体中是不存在的,只出现在表面区域中的退火厚晶体和出现在几乎整个区域中的退火薄晶体。可以得出结论,通过真空退火从表面去除了生长态晶体中包含的过量Fe。
2013-06-12 cond-mat.supr-con
Eliashberg theory for spin-fluctuations mediated superconductivity -- Application to bulk and monolayer FeSe
我们提出了一种新的方法嵌入自旋和电荷的涨落在各向异性,多带和全带宽Eliashberg处理的超导性。我们的分析框架,基于随机相位近似,允许在相互作用,更具体地说,超导状态的材料的具体特性的自洽计算。我们将这种方法应用于大块FeSe作为代表的铁基超导体,并成功地解决了超导转变温度$T_c$,间隙对称性和间隙大小。我们获得了与实验($T_c \approx 8$ K)一致的$T_c \approx 6$ K,以及与实验观察良好一致的其他量,从而支持体FeSe中的自旋波动介导的配对。相反,应用我们的方法单层FeSe的SrTiO $_3$,我们发现,在完整的Eliashberg框架内的自旋波动给出了$d$ -波间隙与$T_c\le 11$ K,因此不能提供一个解释的临界温度高达实验观察到的($T_c \approx 70$ K)。因此,我们的研究结果指向界面的电子-声子耦合作为主导库珀配对介体在这个系统中。
2020-04-03 cond-mat.supr-con
Unconventional Superconductivity Mediated by Nematic Fluctuations in a Multi-Orbital System -- Application to doped FeSe
本研究以掺杂FeSe为例,分析多轨道费米子系统中向列涨落介导的非常规超导电性,揭示其非BCS行为,计算多种物理量并与实验数据吻合,提出新实验方向。
2024-12-09 cond-mat.supr-con
Study of superconductivity of very thin $\mathrm{FeSe}_{1-x}\mathrm{Te}_x$ films investigated by microwave complex conductivity measurements
本文利用微波电场平行于薄膜的新型谐振腔复电导率技术,测量不同 Te 含量的极薄 FeSe$_{1-x}$Te$_x$ 薄膜,揭示向列相边界处超导能隙结构变化及持续至 1.2 $T_c$ 的超导涨落。
2024-03-01 cond-mat.supr-con
Anisotropic Structure of the Order Parameter in FeSe_{0.4}Te_{0.6} Revealed by Angle Resolved Specific Heat
铁基超导体中超导能隙的对称性和结构是理解这些新材料的核心问题。到目前为止,实验数据和理论模型一直存在很大争议。一些实验倾向于两个或多个恒定或接近恒定的间隙,其他实验表明强各向异性,还有一些实验表明间隙为零(“节点”)。理论模型也各不相同,这表明节点的存在或不存在定量地取决于模型参数。一个已经得到广泛传播的观点是,与所有其他已知的超导体(包括铜酸盐)不同,在同一家族中的不同化合物中,间隙结构可能不同。解决这个问题的一个独特的方法,是体积和角度分辨的极少数方法之一,要求测量旋转磁场中的电子比热,作为相对于晶轴的场取向的函数。在本通讯中,我们提出了第一个这样的测量铁基高温超导体(FeBSC)。我们观察到比热随面内磁场方向的四倍振荡,这使我们能够确定费米表面上的带隙最小值(或节点)的位置。我们的结果严格限制的差距结构和现有的理论模型。
2010-07-22 cond-mat.supr-con
Effect of uniaxially anisotropic Fermi surface on the quasiparticle scattering inside a vortex core in unconventional superconductors
从理论上研究了准粒子散射率$\varGamma$随磁场角$α_{\rm M}$的变化与费米面单轴各向异性的关系。我们考虑了由于单个涡旋核内的非磁性杂质的QP散射。准粒子散射率$\varGamma(α_{\rm M})$的场角依赖性对对势的符号变化敏感。我们发现,随着系统的二维度的增加,$\varGamma(α_{\rm M})$能更清楚地反映系统中对势是否有符号变化。
2013-04-10 cond-mat.supr-con
Nematic Pairing from Orbital Selective Spin Fluctuations in FeSe
FeSe是一种有趣的铁基超导体。它呈现出一种不寻常的无磁性的超导态,并且可以被调谐以提高临界超导温度。最近已经观察到超导带隙的显著各向异性。它的解释与对相变本身的理解密切相关。在这里,我们表明,由轨道选择性自旋涨落驱动的自旋-涨落方案提供了一个简单的方案来理解这两种现象。由各向异性自旋模式介导的配对不仅是轨道选择性的,而且也是非线性的,导致穿过空穴和$X$电子袋的更强的对散射。轨道排序和双配对点之间的微妙平衡,也对一个显着的$k_z$依赖的空穴间隙各向异性。
2018-11-08 cond-mat.supr-con
Thermal Conductivity of the Iron-Based Superconductor FeSe : Nodeless Gap with Strong Two-Band Character
铁基超导体FeSe的热导率在温度低至50 mK,磁场高达17 T的测量。在零磁场中,T = 0极限中的电子剩余线性项κ_0/T几乎为零。施加磁场H最初不会引起κ_0/T增加。这两个观测结果表明,没有携带热量的零能准粒子,因此在FeSe的超导能隙中没有节点。κ_0/T的全场依赖性具有典型的双带超导体形状,如MgB 2:它在非常低的磁场下呈指数上升,特征场H* <<Hc 2,然后更缓慢地上升到上临界场Hc 2。这表明在FeSe的费米面中的一个口袋上的超导能隙非常小。
2016-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic Energy Gaps of Iron-based Superconductivity from Intra-band Quasiparticle Interference in LiFeAs
如果相邻Fe原子之间的强电子-电子相互作用介导了铁磷属元素化物超导体中的Cooper配对,那么在不同的电子能带i上应该出现特定的、明显的各向异性超导能隙Δ i(k)。本文介绍了用带内Bogoliubov准粒子散射干涉(QPI)技术测定LiFeAs材料中的Δ i(k)。我们识别出了三个类空穴带γ,α_2和α_1,并确定了它们的各向异性、大小和相对取向。这些测量将推进铁基超导中库珀配对机制的定量理论分析。
2012-05-11 cond-mat.supr-con
Nanoscale decoupling of electronic nematicity and structural anisotropy in FeSe thin films
在倾向于双稳态不稳定性的材料中,各向异性应变原则上为电子双稳态提供了优选的双稳态断裂方向。这与实验观察结果一致,其中电子向列性和结构各向异性通常出现手牵手。在这项工作中,我们发现,电子向列性可以局部解耦的应变工程铁硒化物(FeSe)薄膜的基本结构各向异性。我们使用异质外延分子束外延生长FeSe与纳米级网络的调制,引起空间变化的应变。我们映射局部各向异性应变通过分析扫描隧道显微镜拓扑图,并可视化电子畴从伴随的光谱图。虽然域的形式,使能量的线弹性耦合最小化,我们观察到不同的区域,电子的双稳态排序未能翻转方向,即使底层的结构各向异性是局部逆转。研究结果指向纳米尺度的刚度的有序序参量。
2021-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy of the Antiferromagnetic Superconductor Nd1.87Ce0.13CuO4: Anisotropic Spin-Correlation Gap, Pseudogap, and the Induced Quasiparticle Mass Enhancement
我们进行了高分辨率的角度分辨光电子能谱Nd 1.87Ce 0.13CuO 4,这是位于反铁磁(AF)和超导相的边界。我们观察到,由于AF间隙的打开,(pi,0)附近的准粒子(QP)有效质量强烈增强。QP质量和AF间隙被发现是各向异性的,与费米面和AF区边界的交点附近的最大值。此外,我们观察到QP峰在Neel温度(TN)附近消失,而AF赝能隙在更高的温度下逐渐填充,可能是由于短程AF相关。
2004-12-21 cond-mat.supr-con
Nodal gaps in the nematic superconductor FeSe from heat capacity
FeSe的超导电性最近引起了人们极大的关注,因为它是从一种难以捉摸的电子超导电态中产生的。在这里,我们研究了电子正常状态和超导能隙结构使用高品质的单晶体的热容测量。从0.4 K到Tc = 9.1 K的比热曲线与最近用Bogoliubov准粒子干涉法测定的能隙一致。Sprau等人,Science 357,75(2017)],然而,只有当节点被引入到电子或空穴费米表面片上时。我们的分析与量子振荡测量一致,只依赖于两个带的存在,因此理论上预测的第二个电子口袋的命运仍然是神秘的。
2018-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic quasiparticle scattering rates in slightly underdoped to optimally doped high-temperature \LSCO\ superconductors
用角分辨光电子能谱研究了高温超导体\LSCO \与$x=0.145$和$x=0.17$的超导相的散射率随结合能和动量的变化。我们观察到,散射率与结合能的高能量尺度$E_1\sim0.4$ eV的线性比例。发现散射率是强各向异性的,沿(0,0)-($π,π$)方向具有最小值。一个可能的连接到量子临界点进行了讨论。
2010-07-12 cond-mat.supr-con
Unveiling the hidden nematicity and spin subsystem in FeSe
铁基超导体的向列性被认为是理解铁基超导机制的重要因素之一。在大多数铁基超导体(磷属元素化物)中,铁磁序与反铁磁序相当接近。而在FeSe中,当T_s = 90 K时,在结构相变之下出现磁有序,而没有磁有序. FeSe的情况对于铁基超导体的普遍图景至关重要。极化超快光谱学提供了一种通过准粒子动力学同时探测电子结构和磁相互作用的工具。在这里,我们表明,这种方法揭示了电子和磁向列性低于,令人惊讶的是,它的波动远高于Ts至少200 K。定量泵浦探测数据清楚地确定了费米面(FS)的拓扑结构和磁性之间的相关性,在所有的温度制度,从而提供了深刻的洞察向列性的驱动因素FeSe和其独特性的起源。
2017-08-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Relationships between Superconductivity and Nematicity in FeSe$_{1-x}$Te$_x$ ($x=0-0.5$) Films Studied by Complex Conductivity Measurements
我们测量了FeSe $_{1-x}$ Te $_x$($x=0-0.5$)薄膜在超导态下的复电导率$σ$,结果表明,当超导有序消失时,超导转变温度$T_\textrm{c}$急剧增加.由于Fe(Se,Te)的磁穿透深度$λ$ $(>$ 400 nm)长于膜的典型厚度($\sim$ 100 nm),我们结合共面波导谐振器和腔微扰技术来评估$σ$的实部和虚部。薄膜的穿透深度和准粒子的散射时间与那些没有超导阶相比,表现出质的不同的温度依赖性,这表明超导阶影响的超导间隙结构。相反,观察到超流密度、$n_\textrm{s}$($\proptoλ^{-2}$)和$T_\textrm{c}$之间的比例关系,而与是否存在超流级无关。该结果表明,超流的量对Fe(Se,Te)的$T_\textrm{c}$的影响比超流有序的存在或不存在的影响更强。结合这些结果和用密度泛函理论计算的能带色散,我们认为与向列性相关的费米面的变化是影响Fe(Se,Te)中$T_\textrm{c}$和超导带隙结构变化的主要因素.
2021-05-23 cond-mat.supr-con
Singular magnetic anisotropy in the nematic phase of FeSe
FeSe可以说是最简单,但最神秘的铁基超导体。它的非磁性基态在这类材料中是前所未有的,也是目前的一个难题。在此,我们对机械去孪晶的FeSe晶体的NMR测量表明,其Knight位移和自旋-晶格弛豫速率1/T_1都具有与LaFeAsO和BaFe_2As_2相反的面内各向异性.利用包含自旋轨道耦合的微观电子模型,我们的计算表明,dxz和dyz轨道之间相反的准粒子重量比导致轨道磁化率相反的各向异性,这解释了我们的Knight位移结果。我们将此属性归因于两种化合物中不同性质的有序性,主要是FeSe中的键型和Pnictides中的现场铁轨道。发现T_1各向异性与FeSe中已有的中子散射数据不一致,表明自旋涨落谱在低能处显示出意外,可能来自不破坏C_4对称性的涨落。因此,我们的研究结果表明,重要的信息是隐藏在这些各向异性和它们放置严格的限制,低能量的自旋相关性,以及在FeSe的向列性的性质。
2020-10-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con