Uniaxial "nematic-like" electronic structure and Fermi surface of untwinned CaFe2As2
Qiang Wang, Zhe Sun, Eli Rotenberg, Filip Ronning, Eric D. Bauer, Hsin Lin, Robert S. Markiewicz, Matti Lindroos, Bernardo Barbiellini, Arun Bansil, Daniel S. Dessau
Obtaining the electronic structure of the newly discovered iron-based superconductors is the key to understanding the mechanism of their high-temperature superconductivity. We used angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES) to make direct measurements of the electronic structure and Fermi surface (FS) of the untwinned uniaxial state of CaFe2As2, the parent compound of iron-based superconductors. We observed unequal dispersions and FS geometries along the orthogonal Fe-Fe bond directions. More importantly, unidirectional straight and flat FS segments are observed near the zone center, which indicates the existence of a unidirectional nematic charge density wave order, strengthening the case for a quantum electronic liquid crystalline "nematic" phase. Further, the doping dependence extrapolates to a possible quantum critical point of the disappearance of this order in the heavily overdoped regime of these materials.
Anomalously large oxygen-ordering contribution to the thermal expansion of untwinned YBa2Cu3O6.95 single crystals: a glass-like transition near room temperature
Energy dependence of the spin excitation anisotropy in uniaxial-strained BaFe1.9Ni0.1As2
用非弹性中子散射研究了单轴应变电子掺杂铁磷属元素化物BaFe $_{1.9}$ Ni $_{0.1}$ As $_2$在最佳超导性（$T_c=20$ K）附近自旋激发各向异性的温度和能量依赖性.我们的工作是由在单轴压力下观察电子欠掺杂铁磷族化合物的顺磁四元相的面内电阻率各向异性激发的，这归因于自旋驱动的伊辛-伊辛态或轨道有序。在这里，我们表明，自旋激发各向异性，自旋驱动的伊辛-伊辛相的签名，存在的能量低于$\sim$ 60毫电子伏的单轴应变BaFe $_{1.9}$ Ni $_{0.1}$作为$_2$。由于该能量尺度比单轴应变Ba（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_2$ As $_2$在最佳超导性附近的$d_{xz}$和$d_{yz}$带的能量分裂大得多，因此自旋Ising-Ising相关性可能是电阻率各向异性和相关电子自旋相关性的驱动力。
Uniaxial-strain Control of Nematic Superconductivity in Sr$_{x}$Bi$_2$Se$_3$
向列相态的特征在于没有平移有序的旋转对称性破缺。近年来，人们发现了超导能隙自发地提升晶格转动对称性的超导现象。然而，配对机制和机制决定的取向仍然没有得到解决。第一步是通过施加外部破缺磁场来证明向列性的控制，以确定耦合到晶格的符号和强度。在这里，我们报告的第一次控制的超导性的Sr $_x$ Bi $_2$ Se $_3$，通过外部施加的单轴应力的取向。亚结构域的抑制表明，它是$Δ_{4y}$状态，是最有利的压缩下沿基础Bi-Bi键。这些结果提供了一个不可避免的一步，了解独特的拓扑超导电性的微观起源。
Elasto-Raman scattering: arsenic optical phonon as a probe of nematicity in BaFe$_2$As$_2$
本文报道了铁基超导体母体化合物BaFe $_2$ As $_2$在可调单轴应变下的Raman散射研究。我们证明了偏振分辨砷（As）声子强度可以用来监测作为温度和应变的函数的砷序参量。在低温下，我们用它来跟踪连续的和可逆的取向下可变应变下的有序相的有序畴。在较高的温度下，应变下的As声子强度的演变反映了接近于$T_S$的增强的极化率。它的温度依赖性下的强应变以下定性的预期行为的伊辛序参量下的对称性破缺场。我们的弹性拉曼研究说明了选择性的各向异性应变相结合的对称解决的探针，如拉曼散射的兴趣。弹性拉曼散射可以应用于各种各样的量子材料，其中单轴应变调谐电子顺序。
Hydrostatic and uniaxial pressure tuning of iron-based superconductors: Insights into superconductivity, magnetism, nematicity and collapsed tetragonal transitions
铁基超导体以其有趣的相图而闻名，该相图显示了电子，磁性和结构自由度的复杂相互作用。在观察到的相变中有超导、磁性和几种类型的结构转变，包括四边形到正交晶系和四边形-四边形转变。特别地，广泛观察到的四方晶到斜方晶的转变被认为是与晶格耦合的电子有序的结果，因此被称为四方晶转变。因此，向列性是这些材料的一个突出特征，这表明了电子和晶格性质耦合的重要性。相应地，这些系统特别容易通过压力（流体静力学、单轴或某种组合）进行调谐。我们审查的努力，以探测压力调谐铁基超导体的相图，强烈关注我们自己最近的见解，这类材料的几个成员在静水压力下的相图。这些研究FeSe，Ba（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_2$ As $_2$，Ca（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_2$ As $_2$和CaK（Fe $_{1-x}$ Ni $_x$）$_4$ As $_4$，在很大程度上，由于在不同压力环境下使用的测量方法的进步而成为可能。我们指出了这些工具的潜在影响更广泛的类强关联电子系统的研究。
Simultaneous Vanishing of the Nematic Electronic State and the Structural Orthorhombicity in NaFe$_{1-x}$Co$_x$As Single Crystals
我们在单轴压力下对NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As单晶进行了面内电阻率测量。在掺杂水平高达约x=0.025 $\pm$ <0.002的母态和欠掺杂态中发现了平面内电阻率$ρ_a$和$ρ_b$随沿$b$ -轴的单轴压力的明显区别。从$ρ_a$和$ρ_b$的偏离点，以及电阻率的独特扭结结构，结合已发表的实验数据，确定了晶体结构转变和反铁磁转变的温度。结果清楚地表明，电子态的消失与结构的转变同时进行。然而，在较低的掺杂水平下，反铁磁状态消失。结合BaFe $_{2-x}$ Co $_x$ As $_2$的实验数据，我们的结果表明向列性与超导电性有密切的关系.
Momentum Dependence of the Nematic Order Parameter in Iron-Based Superconductors
铁基序参量的动量依赖性是铁基高温超导体微观描述的重要组成部分。虽然最近关于FeSe的报道表明，电子和空穴带之间的电子序参量改变符号，但对于其他化合物仍然缺少详细的知识。结合角度分辨光电子能谱（ARPES）与单轴应变调谐，我们测量的两个FeSe和BaFe $_2$ As $_2$的能带分裂没有干扰的孪生或磁序。我们发现，在布里渊散射中心和角点之间的符号变化的两种化合物中，量子序参量表现出相同的动量依赖性。这表明，尽管相图非常不同，但相同的微观机制驱动着有序。
Quantum critical nematic fluctuations and spin excitation anisotropy in iron pnictides
铁磷族化合物的量子临界性同时涉及到铁磁自由度和反铁磁自由度，但这两种涨落之间的关系还有待澄清。在这里，我们研究这个问题的存在下，一个小的外部单轴电位，这打破了$C_4$ -对称性的B $_{1g}$部门。我们建立了一个身份，连接自旋激发各向异性，这是在$\vec{Q}_1=\left(π,0\right)$和$\vec{Q}_2=\left(0,π\right)$的动态自旋磁化率的差异，与动态磁化率和静态磁化率。利用这个恒等式，我们引入了一个标度过程来确定量子临界区的动态极化率，并举例说明了最佳Ni掺杂BaFe $_2$ As $_2$ [Y. Song \textit{et al.}，Phys.Rev.B92，180504（2015）]。我们的研究结果的整体物理的铁基超导体的影响进行了讨论。
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
Momentum-resolved measurement of electronic nematic susceptibility in the FeSe$_{0.9}$S$_{0.1}$ superconductor
当多个自由度强耦合时，揭示相变的驱动力通常是困难的。一个例子是铁基超导体中的超导相变。由于不同自由度之间的复杂交织，其机制仍然存在争议。本文报道了一种利用角分辨光电子能谱（ARPES）和$in$-$situ$应变调谐装置测量FeSe $_{0.9}$ S $_{0.1}$可结晶性的方法。磁化率的特征在于由可调单轴应变引起的能带的能量移动。我们发现，温度依赖的磁化率是强烈的动量依赖。当温度从高温侧接近相变温度时，在布里渊区中心处的极化率保持较弱，而在布里渊区拐角处显示发散行为。我们的研究结果突出了动量空间中序参量的复杂性，这为研究有序相变的驱动机制提供了重要线索。我们的实验方法可以直接探测动量空间中的电子跃迁，为研究各种材料中复杂的相变提供了一条新的途径。
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。
Effect of nematic order on the low-energy spin fluctuations in detwinned BaFe$_{1.935}$Ni$_{0.065}$As$_2$
有序的起源仍然是铁基超导体的主要争论之一。在基于自旋向列性的理论中，一个主要的预测是（0，$π$）处的自旋-自旋相关长度应随着低于结构转变温度$T_s$的温度的降低而减小。本文报道了单轴压力下BaFe $_{1.935}$ Ni $_{0.065}$ As $_2$中低能自旋涨落的非弹性中子散射研究。强度和自旋-自旋关联在高温下开始表现出各向异性行为，而自旋-自旋关联长度在（0，$π$）处的减小发生在$T_s$之下，表明有序度对低能自旋涨落有很强的影响.我们的结果支持将自旋自由度作为电子有序驱动力的观点。
Nature of the Antiferromagnetic and Nematic Transitions in Sr$_{1-x}$Ba$_x$Fe$_{1.97}$Ni$_{0.03}$As$_2$
本文用磁化率和单轴压电阻率测量方法系统地研究了Sr $_{1-x}$ Ba $_x$ Fe $_{1.97}$ Ni $_{0.03}$ As $_2$的反铁磁和铁磁相变。当相变为一级相变时，磁化率和磁导率随温度变化的导数都出现明显的尖峰。相应地，我们表明，虽然磁和磁转变从一阶到二阶的变化与钡掺杂水平的增加，有一个狭窄的掺杂范围，前者成为二阶，但后者仍然是一阶，这是以前从未实现过的其他系统。此外，在此中间掺杂范围内，反铁磁和反铁磁转变温度变得不同，反铁磁磁化率的跳跃变得很小。我们的研究结果提供了关键的信息之间的相互作用的磁性和磁性转变。关于铁基超导体向列性微观模型的争论，这些观测结果与巡游费米子模型的磁情景非常吻合。
