Fermi-Suface Evolution by Transition-metal Substitution in the Iron-based Superconductor LaFeAsO
我们研究了Co和Ni取代对铁基超导体LaFeAsO电子结构的影响。我们执行{ \it ab initio}超原胞计算,展开第一布里渊区(BZ),计算正常原胞在BZ中的光谱函数。实空间中的电荷密度分布表明,掺杂的额外电子被束缚在Co(Ni)原子周围。这似乎意味着Co(Ni)取代不起载流子掺杂的作用。然而,目前的动量-空间分析表明,费米面体积确实通过替代而膨胀,这可以很好地用刚性带位移来描述。通过考虑到这种有效的掺杂,我们讨论是否符号反转s波($s_{\pm}$波)的情况下是与实验兼容。
2011-11-07 cond-mat.supr-con
Inelastic neutron scattering study on the resonance mode in an optimally doped superconductor LaFeAsO$_{0.92}$F$_{0.08}$
用非弹性粉末中子散射研究了含$T_c = 29$ K的最佳掺杂的铁基超导体LaFeAsO $_{0.92}$ F $_{0.08}$。在$Q=1.15$ → $^{-1}$处的磁激发在低于$T_c$时增强,除了在低于交叉能量$Δ_{c}\sim10 meV$的低能量处形成能隙之外,还导致在$E_{res}\sim13$ meV处的峰作为共振模式。在$Q=1.15$ → $^{-1}$处的峰值能量对应于$5.2 k_B T_c$,与在各种铁基超导体中观察到的共振模式的其他值非常一致,甚至在高$T_c$铜酸盐中也是如此。虽然声子态密度在与本超导体中的共振模式相同的能量处具有峰值,但$Q$依赖性与共振主要是磁性起源一致。
2010-06-18 cond-mat.supr-con
Upper critical field, Hall effect and magnetoresistance in the iron-based layered superconductor LaFeAsO_{0.9}F_{0.1-δ}
采用两步法合成了铁基新型超导体LaFeAsO_{0.9} F_{0.1-δ}。测量了不同磁场下的电阻转变曲线,从而确定了这种新超导体的上临界场Hc 2(T)。零温度下的Hc 2值估计大约为50特斯拉。此外,还测量了宽温区的霍尔效应和磁电阻。发现了负的霍尔系数R_H,表明该材料的导电主要是类电子载流子导电。在100 K下测得的载流子密度约为9.8E ~(20)cm ~(-3),与铜氧化物超导体接近。进一步发现,磁电阻不遵循科勒定律。同时,在230 K附近,电阻率、霍尔系数和磁电阻随温度的变化呈现出反常的特性,这可能是由一些奇异的散射机制引起的。
2008-07-22 cond-mat.supr-con
Detection of antiferromagnetic ordering in heavily doped LaFeAsO1-xHx pnictide superconductors using nuclear-magnetic-resonance techniques
利用~(75)As-和~ 1H-核磁共振技术研究了LaFeAsO_(1-x)H_x中的双超导(SC)穹,意外地发现在进一步掺H时,在双SC穹之后出现了一个新的反铁磁(AF)相,在电子相图中形成了AF相和SC相的对称排列。我们证明了新的AF排序起源于电子口袋之间的嵌套,不像在大多数未掺杂的pnictides中看到的电子和空穴口袋之间的嵌套。新的AF排序是来自于共同的高Tc磷属元素化物的功能:然而,它还没有被报道,因为它们的电子掺杂能力差的其他高Tc磷属元素化物。
2013-08-13 cond-mat.supr-con
LDA + Negative U Solves a Puzzle of too Large Calculated Magnetic Moment in Iron-based Superconductor LaFeAsO_{1-x}F_x
铁基超导体LaFeAsO_{1-x} F_x中的一个难题是,由第一原理电子结构计算得到的磁矩出乎意料地比实验观察到的大得多。例如,在母体化合物中计算值约为2.0 μ B,而在实验中计算值约为0.3 μ B。我们发现,这个难题是解决的框架LDA + U扩展到一个稍微负的范围内的U值。我们显示了U依赖于所获得的磁矩在未掺杂的x=0.0和掺杂的x = 0.125。这些结果表明,当进入略负的U范围时,磁矩急剧减小。此外,负U很好地解释了其他测量数据,例如,费米能级上的晶格常数和电子态密度。我们讨论了这些化合物中负U的可能来源。
2008-06-30 cond-mat.supr-con
Possible hydrogen doping and enhancement of Tc (= 35 K) in a LaFeAsO-based superconductor
本文报道了在LnFeAsO基超导体(Ln 1111:Ln = La,Ce和Pr)中掺入氢氧根离子(OH)-,可显著提高超导转变温度(Tc)。对于La 1111,使用高压技术合成的(OH)掺入样品的Tc为35 K,比典型的最佳掺杂的La 1111超导体高7 K。Ce 1111和Pr 1111也观察到类似的Tc增强。~ 1H-NMR测定证实了样品中氢原子的存在。伴随着(OH)-掺入,晶格参数大大收缩,下降到任何其他掺杂/取代从未达到的值。
2010-01-28 cond-mat.supr-con
Coherence Effect of Sign-Reversing s(+-)-wave Cooper Pair State in Heavily Overdoped LaFeAsO-based Superconductor: 75As-Nuclear Quadrupole Resonance
用~(75)As-核四极共振(NQR)方法研究了重电子掺杂LaFeAsO_(1-x)F_x(La_(1111))(Tc=5 K)晶体。核自旋弛豫速率(1/T1)测量表明,在电子过掺杂的情况下,Hebel-Slichter(HS)峰部分恢复,此时空穴和电子费米面(FS)的嵌套条件明显变差.这是在与最佳掺杂的La 1111与Tc=28 K,其中缺乏HS峰的报告先前的结果相反。结果表明,通过电子过掺杂,几乎消失的空穴FS强烈抑制了空穴和电子FS之间的带间散射。我们的研究结果强烈地表明,在不同的FS上的间隙函数的符号反转,即s(+-)波状态是实现在La 1111化合物。我们注意到,带间散射嵌套FS是必不可少的稳定的s(+-)波状态,并提高Tc到28 K的LaFeAsO基超导体。
2010-09-10 cond-mat.supr-con
Fast recovery of the stripe magnetic order by Mn/Fe substitution in F-doped LaFeAsO superconductors
利用核磁共振(NMR)和四极共振(NQR)技术,结合穆斯堡尔谱学,研究了掺F的LaFe $_{1-x}$ Mn $_{x}$ AsO超导体中Mn取代Fe引起的磁态.结果表明,Mn的掺杂量为$0.5$ %时,可将超导转变温度$T_c$从27 K降至0,并恢复未掺杂LaFeAsO的磁结构。此外,通过引入Mn,母体化合物的四方晶系到正交晶系的转变被恢复,如由NQR频率的急剧下降所证明的。NQR谱还表明,在系统中的电荷局域化过程。使用一个现实的五带模型的理论计算表明,相关增强的RKKY交换附近的Mn离子之间的相互作用稳定所观察到的磁秩序,占主导地位的$Q_1=(π,0)$和$Q_2=(0,π)$有序矢量。这些结果给出了令人信服的证据,F掺杂的LaFeAsO是一个强关联电子系统的边缘的电子不稳定性。
2017-04-21 cond-mat.supr-con
Elastic properties and chemical bonding in ternary arsenide SrFe2As2 and quaternary oxyarsenide LaFeAsO - basic phases for new 38-55K superconductors
本文报道了用第一原理FLAPW-GGA方法计算新发现的“122”和“1111”38- 55 K超导体的两个相关层状相,即三元砷化物SrFe_2As_2和四元氧砷化物LaFe_AsO-基本相的弹性性质。独立的弹性常数(Cij),体积模量,压缩性,和剪切模量进行评估和讨论。首次对SrFe_2As_2和LaFeAsO多晶陶瓷的弹性参数进行了数值估算。此外,化学键在这些阶段的特点进行了讨论。
2008-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
19-F NMR Investigation of Iron-pnictide Superconductor LaFeAsO(0.89)F(0.11)
本文报道了新型高温超导体LaFeAsO(0.89)F(0.11)(Tc ~ 28 K)的~(19)F NMR研究。我们证明了低频自旋涨落在Tc以上表现出赝能隙行为。我们还推导出伦敦穿透深度λ从NMR谱线展宽低于Tc。
2008-08-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Properties of Ab initio Model for Iron-Based Superconductors LaFeAsO
利用变分蒙特卡罗方法,我们研究了一个有效的低能LaFeAsO模型,该模型是由从头算下折方案导出的。我们发现,量子和多体波动附近的量子临界点大大降低了反铁磁(AF)有序矩和模型不仅定量再现小有序矩在LaFeAsO,但也解释了不同的依赖LaFePO,BaFe 2As 2和FeTe。我们还发现LaFeAsO处于大的轨道涨落之下,夹在AF莫特绝缘体和弱关联金属之间。轨道涨落和Dirac-cone色散是不同磁性的关键。
2010-06-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum critical behavior in heavily doped LaFeAsO$_{1-x}$H$_x$ pnictide superconductors analyzed using nuclear magnetic resonance
用$^{75}$ As和$^{1}$ H核磁共振技术研究了重电子掺杂高- $T_c$磷族化合物LaFeAsO $_{1-x}$ H $_x$中第二反铁磁相的量子临界行为.在第二AF阶段,我们观察到一个空间调制的自旋密度波的状态$x$ =0.6从NMR谱线的形状和检测到一个低能量激发间隙从核弛豫时间的$T_1$ As。激发能隙在$x \approx 0.49$的AF量子临界点(QCP)处闭合。在较低掺杂制度中的超导(SC)相仅在AF QCP处接触第二AF相,并且两相彼此分离。AF临界涨落的消失和面内电各向异性的增强是超导电性发展的关键因素。
2015-02-05 cond-mat.supr-con
Structural and electronic properties of LaFeAsO$_{0.85}$F$_{0.15}$ superconductor modified under neutron irradiation
用X射线衍射和$^{75}$ As NMR研究了中子辐照引起的原子无序对轻过掺杂LaFeAsO $_{0.85}$ F $_{0.15}$($T_c=21K$)晶体结构和$E_F$附近电子态的影响.在$T=50^{\circ}C$上用“中等”注量的$Φ=(0;0.5;1.6)\cdot10^{19}cm^{-2}$中子辐照多晶样品导致超导性的抑制。结果表明,中子辐照产生的四方晶系晶格的各向异性膨胀几乎是由于Fe-As距离的增加。的FeAs层的2D字符的部分损失是伴随着抑制的自旋磁化率的温度依赖性的间隙状功能。在最无序的状态下,$^{75}$ As的自旋-晶格弛豫速率遵循柯林加定律$^{75}T_1^{-1} \sim T$,热行为对于传导电子的各向同性运动是典型的。
2009-11-12 cond-mat.supr-con
The dual nature of As-vacancies in LaFeAsO-derived superconductors: magnetic moment formation while preserving superconductivity
La-1111-系统中的As空位(V_As),名义上是非磁性缺陷,由于它们与相邻Fe原子的强共价键断裂,在其附近通过对称铁磁取向的局部磁矩产生。从微观理论方面的适当修改的安德森-沃尔夫模型,我们发现,在正常和超导(SC)状态下的顺磁磁化率的大幅度增强的时刻形成的结果。尽管V_As充当磁散射体,但它们不劣化SC性质,甚至可以通过抑制竞争或共存的相称自旋密度波或其残余波动来改善V_As。由于感应的局部磁矩,在相关系统中不太可能出现s ++的情况。
2012-10-24 cond-mat.supr-con
Intergrain effects in the AC susceptibility of polycrystalline LaFeAsO_{0.94}F_{0.06}: comparison with cuprate superconductors
本文研究了LaFeAsO_{0.94} F_{0.06}(T_c = 24 K)多晶样品在零直流磁场下的交流磁化率与温度、交流磁场幅值(Hac = 0.003 - 4 Oe)和频率(f = 10 kHz - 100 kHz)的关系。交流磁化率随温度的变化表现出典型的两步相变,这是由超导晶粒和晶间弱耦合介质的联合响应引起的。磁化率的晶间部分强烈地依赖于AC驱动场的幅度和频率,从低于T_c的几个开尔文到T = 4.2K。结果表明,在所研究的样品中,晶粒间临界电流不是由Josephson涡旋的钉扎决定的,而是由相邻晶粒间的Josephson临界电流决定的。
2010-05-21 cond-mat.supr-con
Origin of critical-temperature enhancement of an iron-based high-T_c superconductor, LaFeAsO_{1-x}F_{x} : NMR study under high pressure
在常压和常压下对铁基超导体LaFeAsO_{1-x} F_x(x = 0.08和0.14)进行了核磁共振(NMR)测量。过掺杂样品(x = 0.14)的弛豫速率1/T_1在T_c以上表现为T线性行为,而加压使1/T_1T增加,类似于T_c的行为。这说明1/T_1T =常数来源于Korringa关系,费米能级D(E_F)处态密度的增加导致T_c的增加。在欠掺杂样品(x = 0.08)中,常压下测得的1/T_1T在高于T_c的较宽温度范围内也表现出与T无关的行为。但在3.0GPa时,T_c随温度的变化呈现Curie-Weiss效应,并伴随着T_c的小幅度增加,这表明主要的反铁磁涨落抑制了超导电性的发展或T_c的显著提高。通过空穴和电子袋的能带计算,系统地解释了欠掺杂和过掺杂样品之间的性质差异。
2010-03-11 cond-mat.supr-con
Low-temperature lattice anomaly in LaFeAsO0.93F0.07 probed by x-ray absorption spectroscopy: Evidence for strong electron-lattice interaction
用扩展X射线吸收精细结构测量方法研究了新发现的LaFeAsO_(1-x)Fx超导体的局域晶格结构。在~70 K以下,随着电子载流子的引入,Fe-As键的均方相对位移出现了异常的上升,反映了Fe-As键局域晶格涨落的发生。与铜酸盐类似,这种晶格涨落在超导转变温度开始时表现出突然的下降。结果表明,强的电子-晶格相互作用参与了氧铌酸盐超导体的超导转变,严格限制了可能的理论模型。
2009-01-30 cond-mat.supr-con
Electronic Structure of Novel Superconductor Ca4Al2O6Fe2As2
我们对Fe-As超导体中a晶格参数最小、As离Fe面高度最大的新型超导体Ca_4Al_2O_6Fe_2As_2进行了第一性原理电子结构计算。我们发现,一个孔状费米面是失踪的伽马点附近的情况下相比,LaFeAsO。使用最大局域化的Wannier函数技术的分析表明,xy轨道变得更加本地化的As-Fe-As角减小。这诱导带的重排,这导致从LaFeAsO的费米面拓扑结构的Ca 4Al 2 O 6 Fe 2As 2的变化。电子关联的强度也使用约束RPA方法进行了评估,结果表明,Ca_4Al_2O_6Fe_2As_2比LaFeAsO更相关。
2010-09-28 cond-mat.supr-con
Distinctive Doping Dependence of Upper Critical Field in Iron-Based Superconductor LaFeAsO$_{1-x}$H$_{x}$
本研究通过105 T强磁场测量发现,不同掺杂浓度的铁基超导体LaFeAsO$_{1-x}$H$_x$上临界场行为不同,暗示两类样品可能具有不同的超导配对对称性。
2023-08-24 cond-mat.supr-con
Evidence of spin density wave in LaFeAsO, the parent material of the new Fe-based oxypnictide superconductors
铁基氧氮化物超导体已经产生了巨大的兴趣;它们是一种高温超导体,具有55 K的Tc,但不具有被认为在这些高温下超导性所必需的二维铜氧层。最初的研究已经暗示了这些化合物中自旋密度波(SDW)的可能性,以及它们如何在超导性中发挥重要作用。SDW发生在低温下的低维材料中,具有强电子相关性,或者在费米表面具有高态密度的金属中。到SDW状态的转变与超导转变有许多相似之处,由具有能隙开口的凝聚能驱动,并且在许多材料中,SDW状态在相图中邻近超导状态发生。在这些材料中,据信电子掺杂抑制了SDW不稳定性,从而允许出现超导性。在本文中,我们报告的第一个直接实验证据的SDW在LaFeAsO母体化合物观察到的非弹性中子散射。我们表明,这些激发来自一个二维费米面嵌套与嵌套向量(π,π,0)。
2008-10-02 cond-mat.supr-con
Origin of Tc Enhancement Induced by Doping Yttrium and Hydrogen into LaFeAsO-based Superconductors: 57Fe, 75As, 139La, and 1H-NMR Studies
本文报道了对La_{0.8} Y_{0.2} FeAsO_{1-y}(La_{0.8} Y_{0.2} 1111)和LaFeAsO_{1-y} H_{x}(La 1111 H)的~(57)Fe-、~(75)As-、~(139)La-和~ 1H-NMR的研究,其中在最佳掺杂的LaFeAsO_{1-y}(La 1111(OPT))中掺杂钇(Y)和氢(H)使T_c从28 K分别增加到34和32 K。在超导状态下,用多能隙s_ \pm波模型测量了核自旋晶格弛豫率1/T_1,发现在不改变掺杂浓度的情况下,La_{0.8} Y_{0.2} 1111的超导能隙和T_c都比La 1111(OPT)的大。在La 1111 H中,虽然载流子密度降低,但SC带隙和T_c也略有增加。因此,我们认为,优化的结构参数和载流子掺杂水平,以填补带是至关重要的,提高T_c的这些La 1111基化合物通过优化的费米面拓扑结构。
2010-09-02 cond-mat.supr-con
Heavy Electron doping-induced antiferromagnetic phase as the parent for iron-oxypnictide superconductor LaFeAsO1-xHx
我们进行传输测量和能带结构计算的电子掺杂LaFeAsO 1-xHx在很宽的范围内的x从0.01到0.66。电阻率的T^2和sqrt(T)依赖性分别在x ~ 0.17和0.41处观察到。对于0.45 < x < 0.58和T < TN,在没有自旋密度波带隙打开的情况下RH的符号变化以及在x = 0.5处计算的非嵌套费米表面指示与非掺杂样品处的自旋密度波相位相比,AF 2的更局域化的性质。考虑到能带计算的结果和Hund规则耦合的有限尺寸,正常导电态随x的变化可以合理地解释为由于在接近半满状态的窄反键3dxy带中有效库仑排斥的增加而引起的相干标度的强烈降低。从顺磁体到AF 2的以下转变被理解为在低温下具有大熵的较少屏蔽自旋的猝灭或有序化。这些结果表明,在很宽的掺杂范围内的LaFeAsO 1-xHx的正常导电性能的强烈影响的非相干区域的本地自旋。因此,我们得出结论,在LaFeAsO 1-xHx的母相不是自旋密度波,但AF 2,这可能是主要负责的奇异超导性质的1111型相比,其他铁磷属元素化物。
2016-07-05 cond-mat.supr-con
Importance of electronic correlations for structural and magnetic properties of the iron pnictide superconductor LaFeAsO
我们提出了铁磷属元素化物超导体LaFeAsO的结构和磁性的计算,包括电子-电子相关。为了这个目的,我们应用一个完全电荷自洽组合的密度泛函理论与动力学平均场论,允许总能量的计算。我们发现,包括相关效应给出了一个很好的协议砷z位置与实验数据,即使在顺磁(高温)相。在低温下,我们研究了条纹自旋密度波相中有序矩的形成,得到的有序矩约为0.60,再次与实验完全一致。这表明相关效应的引入同时改善了LaFeAsO的结构和磁性。
2011-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual Pseudogap-like Features Observed in Iron Oxypnictide Superconductors
我们已经进行了随温度变化的角度积分激光光电子能谱研究的铁氧磷属化合物超导体LaFeAsO:F和LaFePO:F表现出临界转变温度(Tc的)分别为26 K和5 K。我们发现,高Tc的LaFeAsO:F表现出一个温度依赖的赝能隙的功能,在250 K的费米能级约0.1 eV的延伸,而这样的功能是在低Tc的LaFePO:F不存在。在LaFeAsO:F和LaFePO:F中我们也发现了~20 meV的赝能隙特征和超导能隙的特征。我们讨论了不寻常的pseudogap样功能的可能起源,通过与高Tc铜酸盐的比较。
2009-01-15 cond-mat.supr-con
LaFeAsO$_{1-x}$F$_x$: A low carrier density superconductor near itinerant magnetism
本文报道了26K超导LaFeAs(O,F)的密度泛函研究。我们发现一个低的载流子密度,高的态密度,$N(E_F)$和适度的声子频率相对于$T_c$。高的$N(E_F)$导致接近巡回磁性,具有竞争的铁磁和反铁磁波动,并且这些波动之间的平衡由掺杂水平控制。因此,LaFeAs(O,F)属于一类独特的高$T_c$超导体:接近磁性的高$N(E_F)$离子金属。
2008-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nonlinear phononics in LaFeAsO: Optical control of the crystal structure toward possible enhancement of superconductivity
The University of Osaka(大阪大学);Forefront Research Center, The University of Osaka(大阪大学前沿研究中心)
研究通过非线性声学调控铁基超导体LaFeAsO的晶体结构,利用光诱导声子激发优化晶格参数,从而提升超导性能。
2026-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-dome structure in electron-doped iron arsenide superconductors
砷化铁超导体的基础上的材料LaFeAsO 1-xFx的特点是由一个二维费米面(FS)组成的空穴和电子口袋产生结构和反铁磁转变在x = 0。电子掺杂取代O2-与F-抑制这些转变,并产生超导电性与最大Tc = 26 K在x = 0.1。然而,由于F-在x = 0.2以上的溶解度差,不能进入过掺杂区域。在这里,我们克服了这个问题,掺杂LaFeAsO与氢。我们报道了LaFeAsO_(1-x)H_x(x < 0.53)的相图,除了在LaFeAsO_(1-x)F_x中看到的传统超导圆顶外,我们还发现了在0.21 < x < 0.53范围内的第二个圆顶,在x = 0.3时最大Tc为36 K。密度泛函理论计算表明,Fe的三个3d带(xy,yz,zx)在x = 0.36处发生简并,而FS嵌套随x单调减弱.这些结果表明,带简并有一个重要的作用,诱导高Tc。
2012-07-24 cond-mat.supr-con
75As NQR/NMR Studies on Oxygen-deficient Iron-based Oxypnictide Superconductors LaFeAsO_{1-y} (y=0,0.25,0.4) and NdFeAsO_{0.6}
本文报道了贫氧铁基氧铌酸盐超导体LaFeAsO_{0.6}(T_c=28 K)的~(75)As-NQR/NMR研究,以及LaFeAsO,LaFeAsO_{0.75}(T_c=20 K)和NdFeAsO_{0.6}(T_c=53 K)的研究结果。在LaFeAsO_{0.6}上测量了75 As核四极矩器零场自旋-晶格弛豫率1/T_1,发现冷却后在低于T_c时存在T^3依赖性,而在T_c下没有相干峰,证明了具有线-节带隙的非常规超导态。对四个样品的~(75)As核四极矩频率与T_c的关系进行了研究。微观上,Fe和As原子的局域组态与铁氧铌酸盐超导体的T_c密切相关,当Fe和As原子的局域组态达到最佳时,T_c可提高到50 K,其中As 4p轨道与Fe 3d轨道杂化的变化也可优化能带结构。
2008-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong surface termination dependence of the electronic structure of polar superconductor LaFeAsO revealed by nano-ARPES
利用角分辨光电子能谱(ARPES)对铁基超导体的电子结构进行了深入的研究。相当多的研究集中在LaFeAsO家族,显示出最高的转变温度,以前的ARPES研究发现费米表面比散装理论计算预测的要大得多。的差异已被归因于终止依赖的表面状态的存在。在这里,使用光电子能谱与亚微米聚焦束斑(纳米ARPES),我们已经成功地测量了LaFeAsO的LaO和FeAs终端的电子结构。我们的数据揭示了不同的表面终端非常不同的带色散和核心水平的光谱,表明以前的宏观焦点ARPES测量是不完整的。我们的研究结果提供了直接的证据,表面驱动的电子结构重建在LaFeAsO,包括终端依赖的费米能级的表面态的形成。这种新的实验技术,我们已经证明是非常强大的,当应用于这种原型化合物,现在可以用来研究各种材料与不同的表面终端。
2022-08-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Upper critical field, penetration depth, and depinning frequency of the novel high-temperature superconductor LaFeAsO$_{0.9}$F$_{0.1}$ studied by microwave surface impedance
LaFeAsO超导体$_{0.9}$ F $_{0.1}$微波表面阻抗随温度和磁场变化的测量(\Tc $\approx$ 26 K)显示了一个非常大的上临界场($B_{\rm c2} \approx 56$ T)和大的去钉扎频率值($f_{0}\approx 6$ GHz);以及有效伦敦穿透深度的上限,$λ_{\rm eff} \le 200 \rm nm$,我们的研究结果表明,该系统与高$T_{\rm c}$超导铜氧化物之间有很强的相似性。
2008-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetically assisted electron-phonon coupling and spin-lattice interaction in Fe-based superconductors
我们提出了一个理论从头算方法,使我们能够明确地计算的超导转变温度(Tc)的铁基超导体LaFeAsO 1-xFx,SmFeAsO 1-xFx,NdFeAsO 1-xFx,Ba 1-xKxFe 2As 2,FeSe和LiFeAs,与实验完全符合。我们认为最近的证据表明,电子-声子耦合可能被低估了以前,和预测,反铁磁性可以大大提高电子-声子耦合通过本地化铁d轨道。然后,我们包括这些本地化轨道的贡献在麦克米伦形式主义。此外,我们考虑到自旋极化的电子之间的自旋-晶格相互作用在费米表面和铁轨道结合修改后的交换哈密顿量,涉及铁和作为之间的亚铁磁耦合。用这种方法可以精确地计算FeSe(11族)、LiFeAs(111族)、LaFeAsO_(0.9)F_(0.1)(1111族)和BaFe_2As_2(122族)的Tc随压力的变化。此外,我们还得到了LaFeAsO_(0.9)F_(0.1)(1111族)和BaFe_2As_2(122族)的Tc与掺杂的正确关系。
2019-02-18 cond-mat.supr-con
Quantum Phase transition under pressure in a heavily hydrogen-doped iron-based superconductor LaFeAsO
掺氢LaFeAsO是一种典型的铁基超导体。然而,它的相图超出了标准框架,其中超导(SC)相在载流子掺杂后跟随反铁磁(AF)相;相反,SC相夹在轻和重H掺杂制度中出现的两个AF相之间。我们在压力下进行了核磁共振(NMR)测量,重点是在重H掺杂制度的第二AF相。当压力为3.0 GPa时,第二AF相被强烈抑制,并且明显地转移到高度H掺杂的区域,从而出现“裸”量子临界点(QCP)。在QCP附近的顺磁状态下出现量子临界区,然而,AF临界涨落对SC相的影响仅限于QCP附近的窄掺杂区。最佳SC条件($T_c \sim$ 48 K)不受AF波动的影响。
2017-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron Correlations in the Low Carrier Density LaFeAsO0.89F0.11 Superconductor (Tc = 28 K)
本文报道了掺氟量为11%的层状四方晶系(P_4/nmm)LaFeAsO的晶体结构和许多正常态和超导态性质。电阻率测量得到的起始转变温度Tc = 28.2 K,和低场磁化率数据表明体超导性。在外加磁场中,对电阻转变的分析得到临界场Hc 2 = 30 T和相干长度35 A。从刚好高于Tc的霍尔数据推断出电子载流子浓度的上限为1 x 10^21 cm-3。强烈的电子-电子的相关性,建议从随温度变化的电阻率,塞贝克系数,和热导率的数据。在Tc附近观察到异常的塞贝克系数和热导率数据。
2008-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual Nernst effect and spin density wave precursors in superconducting $\rm\bf LaFeAsO_{1-x}F_x$
能斯特效应最近被证明是探测非常规超导体异常正常态性质的灵敏探针。在这里,我们提出了一个系统的研究铁磷属元素化物超导体\laf的能斯特效应,特别是它的演变掺杂的重点。对于母体化合物,我们观察到一个巨大的负能斯特系数伴随着严重违反的Sondheimer抵消自旋密度波(SDW)有序态。令人惊讶的是,一个不寻常的和增强的能斯特信号也被发现在欠掺杂($x=0.05$),尽管存在体超导性和静态磁序的情况下,强烈暗示SDW前体在$T\lesssim150$ K。在最佳掺杂($x=0.1$)下观察到更常规的正常状态能斯特响应,其中它具有更完全的Sondheimer消除而相当无特征。
2010-06-03 cond-mat.supr-con
High-Tc Superconductivity near the Anion Height Instability in Fe-based Superconductors: Analysis of LaFeAsO$_{1-x}$H$_x$
在重掺H的LaFeAsO和(La,P)共掺CaFe $_2$ As $_2$中,实现了四元相的等结构转变,阴离子高度发生了相当大的变化.在这些化合物中,在等结构转变附近实现了较高Tc(40~50 K)的超导电性。为了揭示负离子高度不稳定性的起源及其在实现高Tc态中的重要作用,我们发展了包含顶点修正的轨道自旋涨落理论。结果表明,在磁量子临界点附近,除了常规的负离子轨道涨落外,还可能产生非负离子轨道涨落,从而引起负离子高度不稳定性。非超导轨道序触发了等构转变,其涨落是实现50 K级高温超导的关键因素。
2014-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-conduction mechanism and specific heat above transition temperature in LaFeAsO and BaFe(2)As(2) superconductors
用电离能理论计算了最近发现的磷属元素化物超导材料的电阻率和比热随掺杂元素的变化曲线。随后,在Pnictides结构转变温度以上的电子传导机制是明确的,这也是与其他强相关的物质,如铜酸盐,锰氧化物,钛酸盐和磁性半导体一致。因此,超导性不是唯一对应于结构转变温度以上的电子性质。对各种掺杂元素的这些化合物进行了详细的预测,即La(Sm,Ce,Ba,Sr,Ca)FeAsO(F,Cl,Br)和Ba(Sr,Ca,K,Rb,Cs)Fe(2)As(2)。
2009-07-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and its mechanism in an ab initio model for electron-doped LaFeAsO
已知有两类高温超导体,其临界温度高于50 K。一种是铜氧化物,另一种是铁基超导体。比较这两种机制的共同点和区别,将有助于寻找更高Tc的超导体。然而,基于第一性原理计算对铁族化合物作用机理的研究却很少。在这里,我们首先表明,超导电性出现在国家的最先进的数值计算的从头算多轨道模型的电子掺杂的铁基超导体LaFeAsO,根据实验观察。通过与一阶反铁磁跃迁和一阶反铁磁跃迁驱动的非均匀性不稳定性的一一对应,确定了超导机制为增强的均匀密度涨落。尽管存在许多差异,但在铁家族中发现的潜在轨道选择性Mottness方面,也发现了氧化铜的某些共同特征。
2014-09-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of two order parameters and a pseudogaplike feature in the iron-based superconductor LaFeAsO_(1-x)F_x
铁基氧化物REFeAsO_(1-x)F_x(RE =稀土)超导体的序参量(OP)的性质和值一直是人们争论的焦点,同时也与可能是非常规的配对机制有关。LaFeAsO_(1-x)F_x的点接触Andreev反射实验直接证明了超导态的三个能级:无结超导态OP,Δ 1 = 2.8- 4.6meV,与接触的局部Tc成比例,较大的非常规OP,其电导峰在9.8-12 meV,明显接近Tc以下,随接触的Tc增加而减小;一个赝隙状的功能(即在零偏压附近的电导凹陷),在正常状态下生存到T* ~ 140 K(接近未掺杂化合物的尼尔温度),我们将其与反铁磁自旋涨落(AF SF)共存的超导性。这些发现指出了LaFeAsO_(1-x)F_x的超导电性的复杂的、非常规的性质。
2009-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of Normal-state Property in the Iron-based Oxypnictide Superconductors LaFeAsO1-y probed by 57Fe-NMR and 75As-NMR/NQR
本文报道了贫氧铁基氧氮族化合物超导体LaFeAsO_{1-y} $. A microscopic phase separation between superconducting domains and magnetic domains is shown to take place in the underdoped sample, indicating a local inhomogeneity in association with the density distribution of oxygen deficiencies. As a result, 1/T_1T in the normal state of the superconducting domain decreases significantly upon cooling at both the Fe and As sites regardless of the electron-doping level in LaFeAsO_{1-y}. On the basis of this result, we claim that $ 1/T_1 T $ is not always enhanced by antiferromagnetic fluctuations close to an antiferromagn…
2009-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice Dynamics of LaFeAsO_{1-x}F_{x} and PrFeAsO_{1-y} via Inelastic X-Ray Scattering and First-Principles Calculation
用非弹性X射线散射和从头算方法研究了LaFeAsO_{1-x}、F_{x}(x=0,0.1)和PrFeAsO_{1-y}(y~0.1)的晶格动力学.粉末样品的测量提供了声子DOS的近似值,而色散是从PrFeAsO_{1-y}的单晶测量的。一个模型,同意在室温下的所有数据相当不错,从从头计算的结果软化的Fe-As键的强度由30%。
2008-10-10 cond-mat.supr-con
Spin Fluctuations and Unconventional Superconductivity in the Fe-based Oxypnictide Superconductor LaFeAsO_0.7 probed by 57Fe-NMR
本文报道了贫氧铁基氧磷属化合物超导体LaFeAsO $_{0.7}$($T_{c}=$ 28 K)的$^{57}$ Fe-NMR研究。在超导态下,$^{57}$ Fe-Knight位移$^{57}K$的自旋分量在低温下几乎降为零,核自旋-晶格弛豫速率$^{57}(1/T_{1})$呈现出类似于$T^{3}$的依赖性,而在$T_{c}$下方没有相干峰,这为自旋-单态Cooper配对形成的非常规超导态提供了有力的证据.所有这些事件$T_c$以下的扩展s $_{\pm}$波配对与费米面之间的顺序参数的符号反转一致的争论。在正常态下,我们发现Fe和As位的$1/T_1T$在冷却时都有显著的降低,这是由于在室温以下冷却时,整个${\bm q}$空间的自旋涨落的低能谱权重降低所致.这种行为从未在其他强关联超导体中观察到,在这些超导体中,反铁磁相互作用在介导库珀配对中起着至关重要的作用。
2008-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New Superconductivity Dome in LaFeAsO$_{1-x}$F$_{x}$ Accompanied by Structural Transition
高温超导常出现在反铁磁性附近。在LaFeAsO $_{1-x}$ F $_{x}$($x \leq$ 0.2)和许多其他铁基超导体中也是如此,这导致了超导性是由与附近磁性相关的波动介导的建议。在这里,我们报告的发现,一个新的超导圆顶没有低能量的磁场波动在LaFeAsO $_{1-x}$ F $_{x}$与0.25 $\leq x \leq$ 0.75,其中的最大临界温度$T_c$在$x_{opt}$ = 0.5 $\sim$ 0.55甚至高于在$x \leq$ 0.2。通过核磁共振和透射电子显微镜的研究,我们发现$x>$ 0.5在高于$T_c$的温度下发生了C4旋转破环的结构转变。我们的结果指出了一个新的高温超导范例。
2015-09-18 cond-mat.supr-con
Degradation of superconductivity and spin fluctuations by electron over-doping in LaFeAsO$_{1-x}$F$_{x}$
用多晶样品,在能量转移为w = 15 meV时,用非弹性中子散射研究了电子掺杂的铁基超导体LaFeAsO(1-x)F(x)的低能自旋涨落.超导样品(x=0.057,Tc=25 K和x=0.082,Tc=29 K)的动态自旋磁化率chi”(w)几乎与母体样品相当。而在x=0.158的样品中,超导电性被高度抑制,chi”(w)几乎消失。这些结果与自旋涨落对超导电性起重要作用的理论观点是一致的。
2010-05-06 cond-mat.supr-con
Linear-Temperature Dependence of Static Magnetic Susceptibility in LaFeAsO from Dynamical Mean-Field Theory
本文报道了用LDA+DMFT(局域密度近似与动态平均场论相结合的方法)计算母超导体LaFeAsO顺磁相磁性的结果。计算出的均匀磁化率在中间温度下与实验数据呈线性关系。对于高温($>$ 1000 K)计算表明饱和,然后磁化率随温度降低。均匀磁化率对温度依赖性的贡献是强烈依赖于轨道的。这与费米能级附近的轨道分辨谱函数的形式有关,其中一些轨道具有强烈的温度依赖性窄峰。我们的研究结果表明,在磷属元素化物超导体的静态磁化率的线性温度依赖性,可以复制,而不会引起反铁磁波动。
2010-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ab initio Derivation of Low-energy Model for Iron-Based Superconductors LaFeAsO and LaFePO
从基于第一性原理计算的下折叠方案中导出了LaFeAsO和LaFePO的有效哈密顿量,并为LnFeAsO $_{1-x}$ F $_x$(Ln = La,Ce,Pr,Nd,Sm,and Gd)族中新发现的超导电性提供了见解.从铁-3的五重简并$d$能带出发,构造了每个Fe的五个最大局域Wannier轨道的扩展Hubbard哈密顿量.它们包含有效库仑和交换相互作用的参数,这些参数由远离费米能级的其他电子的极化屏蔽。现场库仑相互作用估计为2.2-3.3 eV的最近邻Fe-3 $d$ Wannier轨道,0.2-0.3 eV,表明中等强的电子相关之间的转移积分进行比较。Hund规则耦合被发现是0.3-0.6 eV。导出的模型为进一步研究这类材料的物理性质提供了坚实的基础。作为和P化合物的有效模型原来具有非常相似的筛选的相互作用,作为化合物的带宽略窄。
2008-08-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Review of nuclear magnetic resonance studies on iron-based superconductors
新发现的铁基超导体引发了凝聚态物理学界新的巨大研究兴趣。核磁共振(NMR)是研究强关联电子的低能局域探针,对高$T_{\rm C}$超导体尤其重要。本文综述了几种铁基高$T_{\rm C}$超导体的结构转变、反铁磁序、自旋涨落和超导性质的NMR研究,包括LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$、LaFeAsO $_{1-x}$、BaFe $_2$ As $_2$、Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$、Ca $_{0.23}$ Na $_{0.67}$ Fe $_2$ As $_2$、BaFe $_2$(作为$_{1-x}$ P $_x$)$_2$,Ba(Fe $_{1-x}$ Ru $_x$)$_2$ As $_2$,Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$,Li $_{1+x}$ FeAs,LiFe $_{1-x}$ Co $_x$ As,NaFeAs,NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As,K $_y$ Fe $_{2-x}$ Se $_2$,和(Tl,Rb)$_y$ Fe $_{2-x}$ Se $_2$。
2013-07-29 cond-mat.supr-con
Development of a two-particle self-consistent method for multi-orbital systems and its application to unconventional superconductors
我们推广了Vilk和Tremblay提出的两粒子自洽方法(J. Phys. I France 7,1309-1368(1997))来研究多轨道系统中的超导性。从自旋和电荷极化率的求和规则出发,导出了确定重整化有效相互作用的自洽方程。我们将此方法应用于LaPDMATHABMOCuOPDMATHABMP的双轨道$d_{x^2-y^2}$-$d_{3z^2-r^2}$模型和LaFeAsO的五轨道$d$ -模型。通过与忽略顶点修正的随机相位近似和涨落交换近似的结果比较,讨论了顶点修正对La $_2$ CuO $_4$的配对不稳定性和LaFeAsO的优势配对对称性的影响.
2013-01-15 cond-mat.supr-con
Very High Field Two-Band Superconductivity in LaFeAsO_0.89F_0.11
近年来,在对新的超导体的研究中,发现了一个新的氧磷属化合物族,它由La_2 O_{2-x} F_x和Fe_2As_2层交替组成[1-4],其转变温度T_c为25-28 K,用Ce [5]或Sm [6]代替La可使T_c提高到40-43 K,用Nd和Pr代替La可使T_c提高到52 K [7,8]。最近的实验和能带结构计算表明,在顺磁性Fe离子层中存在非常规的多带超导性,这通常会破坏传统的s波库珀配对机制中的超导性。本文报道了高达45 T的高场电阻测量结果,表明在低温下上临界场B_c2比在T_c附近已经很高的dB_c2/dT ~ 2 T/K所预期的有显著的增强。B_c2(0)~ 63-65 T超过了顺磁极限,与LaFeAsO_0.89F_0.11中强耦合和重要的双带效应相一致。我们认为,氧磷属化合物是一种新的高场超导体,它超越了Nb_3Sn、MgB_2和Chevrel相的B_c2,并可能接近100 T的高T_c铜酸盐超导体。
2008-04-03 cond-mat.supr-con
Ferromagnetic spin fluctuation in LaFeAsO1-xFx
本文研究了最近发现的高温超导体LaFeAsO(26 K)的电阻率、磁化率和热容,测量了F掺杂量在0 ~ 0.14(x in LaFeAsO_(1-xFx))范围内的变化。在低温区,观察到的T3 lnT项的热容和T2项的磁化率,这是来自自旋波动。由大的威尔逊比(x = 0时为6.5,x = 0.025时为11.2)证明的近铁磁性质表明,LaFeAsO系统中的超导电性是由铁磁自旋涨落介导的。
2008-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Crystallographic Phase Transition and High-Tc Superconductivity in LaFeAsO:F
未掺杂的LaFeAsO是新发现的高温超导体的母体化合物,在~160 K温度下,其电阻率随温度的变化而急剧下降。F掺杂可以抑制反常现象的出现,并相应地产生超导电性,表明反常现象与超导电性密切相关。我们研究了未掺杂(正常导体)和14 at.%用同步X射线衍射、直流磁测量和从头计算方法研究了掺F LaFeAsO(Tc = 20 K)的磁反常现象,结果表明,在~160 K时,该反常现象与从四方相(P4/nmm)到正交相(Cmma)的相变以及在~140 K时的反铁磁相变有关。这些转变可以用从头计算得到的自旋构型相关的势能面来解释。跃迁的抑制归因于F-离子掺杂引起的几何和电子结构变化的相互作用。
2008-11-12 cond-mat.supr-con
High superconducting anisotropy and weak vortex pinning in Co doped LaFeAsO
在这里,我们提出了在高磁场下的LaFe $_{0.92}$ Co $_{0.08}$ AsO($T_c \simeq 9.1$ K)单晶的电输运研究。与以前报道的大多数Fe基超导体相反,尽管其$T_c$相对较低,但LaFe $_{1-x}$ Co $_x$ AsO显示出与例如在铜酸盐或$γ_H = H_{c2}^{ab}/H_{c2}^{c} = m_c/m_{ab} \simeq 9$中所见的超导各向异性相当的超导各向异性,其中$m_c/m_{ab}$是有效质量各向异性。尽管在本例中和在所有Fe基超导体中,$γ\rightarrow 1$为$T \rightarrow 0$。在外加场的作用下,我们还观察到超导转变的显著加宽,特别是对于沿面间方向施加的场。这两个观察结果表明,低维的LaFe $_{1-x}$ Co $_x$ AsO是可能导致一个更复杂的涡旋相图相比,其他铁砷化物,因此,一个显着的耗散与运动的涡旋在一个可能的涡旋液相。当比较,例如,属于同一家庭的F-掺杂的化合物,我们得到相当小的激活能的运动的旋涡。这表明通过用F掺杂LaFeAsO引入的无序在钉扎涡旋方面比与Co合金化更有效。
2012-08-16 cond-mat.supr-con
Progressive slowing down of spin fluctuations in underdoped LaFeAsO$_{1-x}$F$_x$
利用As核磁共振(NMR)研究了铁基超导体LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$在较宽的掺杂、温度和磁场范围内(x = 0 - 0.15,T至480 K,H至30 T)的低能自旋动力学演化.增强的自旋晶格弛豫速率除以温度,1/T1 T,在欠掺杂的超导样品(x = 0.045,0.05和0.075)表明存在反铁磁自旋波动,这是强烈减少在最佳掺杂(x = 0.10)和完全不存在过掺杂(x = 0.15)样品。与以前的分析相反,Curie-Weiss拟合不足以描述整个温度范围内的数据。相反,一个BPP型模型被用来描述在1/T1 T明显高于超导转变的峰值的发生,反映了一个渐进的慢下来的自旋波动的超导相变。
2013-07-11 cond-mat.supr-con
Temperature-dependent striped antiferromagnetism of LaFeAsO in a Green's function approach
我们使用格林函数的方法来研究温度依赖的平均磁矩和磁相变温度的条纹反铁磁性的LaFeAsO,和其他类似的化合物,作为父母的FeAs基超导体。我们考虑了FeAs层中的最近和次最近耦合,以及层间自旋相互作用的最近耦合。研究了相变温度TN和零温平均自旋与相互作用常数的关系。我们得到了TN的解析表达式,并根据统一的自洽方程确定了从零温到TN的随温度变化的平均自旋。对于LaFeAsO,我们得到了一个合理的估计的耦合相互作用的实验转变温度TN = 138 K。我们的研究结果还表明,一个非零的反铁磁(AFM)层间耦合是必不可少的非零TN的存在,和多体AFM的波动大幅减少的低温磁矩每铁向实验值。我们的格林函数方法可以用于其他的FeAs基母体化合物,这些结果应该是有用的,以了解FeAs基超导体的物理性质。
2009-05-13 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Unconventional pairing originating from disconnected Fermi surfaces in superconducting LaFeAsO$_{1-x}$F$_x$}
对于新发现的铁基高$T_c$超导体LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$,我们构造了一个极小模型,其中包含所有五个Fe $d$带是必要的.随机相位近似被应用到该模型中,以研究超导电性的起源。我们的结论是,多自旋涨落模式所产生的嵌套在断开的费米面实现了扩展的s波配对,而d波配对也可以是另一个候选者。
2008-07-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con