Fermi surfaces and quasi-particle band dispersions of the iron pnictides superconductor KFe2As2 observed by angle-resolved photoemission spectroscopy
我们对铁属元素化物超导体KFe_2As_2进行了角分辨光电子能谱研究。大多数观察到的费米表面几乎显示出二维形状,而费米能级附近的准粒子带之一具有沿kz方向的强色散,与带结构计算的结果一致。但空穴费米面α和ε比计算值小,而其它费米面则较大.这些观察结果与de Haas-van Alphen的研究结果和带间散射的理论预测一致,可能表明电子结构上存在许多体效应。
2010-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Fermi Liquid due to Orbital Fluctuations in Iron Pnictide Superconductors
本文采用具有广义Hubbard在位相互作用的五轨道紧束缚模型,研究了量子涨落对铁磷族化合物超导体正常态电子自能的影响.在一个循环的治疗,我们发现,一个过阻尼集体模式的发展在低频率与准一维$d_{xz}$和$d_{yz}$频带的通道。当接近$C_4$对称性破缺相(结构相变)的临界点时,过阻尼集体模软化,并获得增加的谱权重,导致费米表面处的非费米液体行为,其特征在于$ω^λ$,$0<λ<1$形式的电子自能虚部的频率依赖性。我们认为,这种非费米液体的行为是负责最近观察到的零偏置增强量子点接触光谱中的隧穿信号。这一建议的一个关键实验测试是空穴掺杂材料中不存在非费米液体行为。我们的结果表明,量子临界性在理解铁磷属元素化物超导体的正常态性质中起着重要的作用。
2012-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Fermi-Liquid Transport Phenomena and Superconductivity Driven by Orbital Fluctuations in Iron Pnictides: Analysis by Fluctuation-Exchange Approximation
本文研究了铁磷属元素化物的五轨道哈伯德模型。使用波动交换(FLEX)近似,轨道波动演变成反比的温度,因此电阻率显示出线性或凸T-依赖于广泛的温度范围。我们还分析了Eliashberg能隙方程,发现当轨道涨落超过自旋涨落时,出现了无符号反转的s波超导态(s++ -波态).当两种涨落相当时,它们的竞争产生一个节点s波状态。本研究为正常态和超导态提供了一个统一的解释。
2012-04-10 cond-mat.str-el 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
Non-analytic spin susceptibility of a nested Fermi liquid: the case of Fe-based pnictides
我们提出了一个解释的独特的线性温度依赖性的均匀自旋极化率$χ(T)$在铁磷属元素。我们认为,在二维费米液体中,由于$χ(T)$的非解析温度依赖性,$χ(T)$项出现线性。我们表明,前因子的$T$长期表示通过平方的自旋密度波(SDW)振幅连接嵌套的空穴和电子口袋。由于初始的SDW不稳定性,该幅度很大,这与费米能量的小值一起使得$χ(T)$的$T$依赖性很强。我们证明,这种机制是在定量协议与实验。
2009-01-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological change of the Fermi surface in ternary iron-pnictides with reduced c/a ratio: A dHvA study of CaFe2P2
本文报道了在45 T低温下用转矩磁强计研究CaFe_2 P_2费米面的de Haas-van Alphen效应。该系统是一个紧密的结构类似物的崩溃tetraxos非磁性相的CaFe 2As 2。我们发现CaFe 2 P2的费米面不同于其他相关的三元磷化物,因为它的拓扑结构在c轴上是高度分散的,具有三维特征,并且在电子和空穴袋上具有相同的质量增强(~1.5)。费米表面拓扑结构的巨大变化表明,在c/a比降低的状态下,当氮族元素层之间的键合变得重要时,费米表面片不太可能嵌套。
2009-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Neutron Scattering Resonance and the Fe-pnictide Superconducting Gap
波矢q* 处中子散射共振的存在意味着由波矢q* 分隔的两个费米表面区域之间的间隙的符号变化。对于Fe磷属元素化物,已经观察到波矢q* 的共振,该波矢q* 连接$Γ$点周围的空穴费米表面与1个Fe/晶胞布里渊区的X或Y点周围的电子费米表面。本文研究了RPA-BCS近似下五轨道模型的中子散射共振。我们的研究结果表明,符号转换和扩展的s波间隙是一致的,目前的数据为q* 附近($π$,0)和散射在其他动量转移可以是有用的,在区分间隙结构。
2009-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum oscillations in the parent pnictide BaFe$_2$As$_2$ : itinerant electrons in the reconstructed state
我们报告的量子振荡测量,使直接观察的费米面的低温基态的\ba 122。从这些测量中,我们表征的低能量激发,揭示了费米表面的反铁磁状态重建,但留下巡回电子在其唤醒。目前的测量结果与传统的反铁磁基态的能带折叠图是一致的,费米面的拓扑结构和尺寸上的重要限制。
2009-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Oscillations in Iron Pnictide Superconductors
洞察的pnictide家庭的超导体的电子结构是从量子振荡测量。在这里,我们回顾实验的量子振荡数据,揭示了从大的准二维电子和空穴圆柱体的顺磁过掺杂的pnictide家庭的成员显着较小的三维费米表面部分的反铁磁母成员的转变,通过一个潜在的量子临界点,在该点观察到有效的质量增强。与费米表面的演变从过掺杂的铜酸盐超导家庭的欠掺杂的正常状态的相似性进行了讨论,以及在这两类材料中的反铁磁相关性的增强,和超导性的潜在影响。
2012-08-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in striped and multi-Fermi-surface Hubbard models: From the cuprates to the pnictides
单带和多带哈伯德模型已被发现可以描述在铜氧化物和铁基高温超导体中观察到的许多复杂现象。因此,这些模型的模拟提供了一个理想的框架来研究和理解这些系统的超导特性和机制。在这里,我们回顾了最近的动态集群量子蒙特卡罗模拟这些模型,它提供了一个公正的看法,在系统中的领先的相关性。特别是,我们讨论了这些模拟告诉我们的超导性在均匀的二维单轨道哈伯德模型,以及如何影响这种行为的电荷条纹。然后,我们描述了最近的模拟双层哈伯德模型,它提供了一个简单的模型来研究的类型和性质的配对系统与多个费米表面,如铁基超导体。
2012-08-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle-resolved photoemission spectroscopy of Co-based boride superconductor LaCo1.73Fe0.27B2
我们对Co基硼化物超导体LaCo_(1.73)Fe_(0.27)B_2(Tc = 4.1K)进行了角分辨光电子能谱研究。我们发现,费米能级位于一个下降的状态密度(DOS),在相反的钴磷族铁磁体。这种DOS的减少与Co 3d-B 2 p强共价键一起消除了铁磁有序,并可能导致超导电性。费米能级附近的能带比铁磷属化物的能带具有更高的三维性和更弱的电子关联效应。费米面拓扑结构与铁磷属元素化物的费米面拓扑结构有很大的不同,这表明硼化物和磷属元素化物超导体的超导机制不同。
2012-07-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum critical point shifts under superconductivity: the pnictides and the cuprates
我们比较了金属和超导体中有序跃迁的位置。对于自旋密度波(SDW)跃迁,我们发现量子临界点移动了|Delta|阶,其中Delta是对振幅,所以超导体中的SDW阶区域比金属中的小.这个位移大于忽略费米表面效应的竞争级理论所预测的~ |Delta| ^2位移。对于伊辛-爱因斯坦阶,费米表面效应的位移保持为|Delta| ^2阶。我们讨论了这些结果的铜酸盐和pnictides的相图的影响。我们的结论是,最近的观察意味着伊辛-伊辛秩序是绑在平方的SDW秩序的pnictides,但不是在铜。
2010-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of Gap Anisotropy in Spin Fluctuation Models of the Fe-pnictides
我们讨论了RPA自旋涨落和功能重整化群计算中发现的A1g(s波)状态的大间隙各向异性,并显示了如何简单的参数导致各向同性的符号切换的s波状态在这些系统中需要补充费米表面片内的对散射的考虑,以及个人之间的电子片。此外,占费米表面上的状态的轨道化妆被发现是至关重要的。
2009-03-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of the multiband RKKY interaction: Application to iron pnictides and chalcogenides
采用简化的四带费米面模型计算了铁磷属化物和硫属化物金属中的间接RKKY相互作用。我们研究了特定的多波段特征,并表明RKKY振荡出现了不同的长度尺度。对于局部矩的正则格点,在动量空间中定义了广义RKKY相互作用。我们认为它的动量在顺磁和自旋密度波(SDW)阶段的依赖性,讨论其可能的磁序类型的影响,并比较它从更现实的紧束缚型费米表面模型得到的结果。我们的发现可以为研究4f-铁基超导体的磁有序性提供重要线索。
2013-01-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dominant role of local-moment interactions in the magnetism in iron pnictides : comparative study of arsenides and antimonides from first-principles
利用第一性原理赝势方法研究了铁磷属元素化物的磁性。我们考虑了三个不同的家庭,LaFePnO,BaFe $_2$ Pn $_2$,和LiFePn与Pn=As和Sb,并发现,铁的本地自旋力矩和稳定性的条纹型反铁磁相的增加从As到Sb的所有三个家庭,与费米能形成的部分间隙。LaFePnO的费米面嵌套从Pn=As到Sb得到增强,而BaFe $_2$ Pn $_2$和LiFePn的费米面嵌套没有增强。这些结果表明,决定这些材料磁相稳定性的不是费米面嵌套,而是局域磁矩相互作用,部分能隙是由特定磁序引起的.
2009-02-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Valley density-wave and multiband superconductivity in Fe-pnictides
铁基超导体的关键特征是准二维多带费米面。通过把这个问题与负U哈伯德模型及其超导基态联系起来,我们证明了这种费米面的定义不稳定性是谷密度波(VDW),即在连接电子谷和空穴谷的波矢处的自旋/电荷密度波。当谷参数因掺杂或压力而改变时,虚拟超导体经历“塞曼分裂”,最终进入非均匀的“Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinikov”(FFLO)状态,这是一种巡回的且通常不相称的真实世界的VDW,其特征在于来自费米表面的未被覆盖的残余物的金属导电性。当“Zeeman分裂”超过“Chandrasekhar-Clogston”极限时,“FFLO”状态消失,VDW不稳定。在这一点附近,VDW涨落和带间对排斥是Fe-磷属元素化物高温超导的重要组成部分。
2009-06-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structural, electronic properties and Fermi surface of ThCr2Si2-type charge-balanced KFe2AsSe phase as a parent system for a new group of "mixed" pnictide-chalcogenide superconductors
ThCr_2Si_2型砷硒化物相KFe_2AsSe被认为是一种新的铁基超导材料的母体系统,它是连接铁磷属元素化物(如BaFe_2As_2)和铁硫属元素化物(如KxFe_2-ySe_2)超导体的“中间体”。通过FLAPW-GGA方法的电荷平衡相的表征涵盖了晶体结构,As/Se原子有序,稳定性,电子能带,费米面,和电子态密度。
2011-07-13 cond-mat.supr-con
Maximizing Fermi surface multiplicity optimizes superconductivity in iron pnictides
本文从晶格结构的角度研究了铁磷属元素化物超导电性最佳化的条件。研究了LaFeAsO的能带结构,发现在砷原子形成正四面体的Fe-As-Fe键角区域附近,空穴费米面多重性最大.在这三个空穴费米表面制度的超导性是最佳的,而反铁磁性的斯通因子有一个整体的趋势增加后,减少键角。结合Fe-As键长变化的影响,我们提供了获得高$T_c$的指导原则。
2011-02-18 cond-mat.supr-con
Three-dimensional electronic structure of superconducting iron pnictides observed by angle-resolved photoemission spectroscopy
用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了未掺杂和电子掺杂的铁磷属元素化合物BaFe_(2-x)Co_xAs_2(Ba_(122))(x=0,0.14)的费米面和费米能级附近的能带色散.我们观察到的FS片是一致的,与未掺杂的母体化合物相比,在电子掺杂的化合物中,布里渊区(BZ)中心周围的孔状口袋的收缩和BZ角周围的电子口袋的膨胀。BZ中心周围的能带色散和FS强烈依赖于光子能量,表明三维(3D)电子结构。这一观察结果表明,在pnictides的反铁磁性和超导性可能必须考虑包括轨道依赖的三维电子结构,FS嵌套不一定是强的。
2009-06-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of the Fermi surface geometry on a Josephson effect between an iron-pnictide and conventional superconductors
研究了多能带铁磷属元素化物Ba_(1-x)Na_xFe_(2-x)As_2与传统s波超导体Nb和Cu/Nb双层之间的约瑟夫森结。我们观察到,与铜夹层的结表现出更大的IcRn,尽管较弱的邻近诱导的超导性。这一违反直觉的结果归因于Nb和Cu的费米面几何结构的差异,这导致了Cu的选择性单带隧穿和Nb的非选择性多带隧穿。后者导致由于在磷属元素化物的序参量的符号反转s+对称性的相互抵消的超电流。我们的研究结果表明,费米表面的几何形状起着至关重要的作用,磷属元素化物为基础的结。这为相位敏感研究提供了一种新的工具,并为这种连接的有意识工程铺平了道路。
2021-02-22 cond-mat.supr-con
Hidden non-Fermi liquid behavior caused by magnetic phase transition in Ni-doped Ba-122 pnictides
我们用光谱技术研究了两种不同掺杂水平(欠掺杂和最佳掺杂)的BaFe_(2-x)Ni_xAs_2(Ni掺杂Ba-122)单晶。低掺杂样品在80 K左右出现磁相变。我们用Drude-Lorentz模型分析数据,该模型具有两个Drude分量(D1和D2)。已知窄的D1模来自电子袋中的电子载流子,宽的D2模来自空穴袋中的空穴载流子。虽然两个德鲁德组件的等离子体频率和广泛的D2组件的静态散射率显示可以忽略不计的温度依赖性,D1模式的静态散射率显示出强烈的温度依赖性的两个样品。我们观察到一个隐藏的准线性温度依赖性的散射率的D1模式的磁性转变温度以上和以下,而在最佳掺杂的样品的散射率显示出更多的二次温度依赖性。低掺杂样品中隐藏的非费米液体行为似乎与材料的磁相有关。
2015-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Change of Fermi surface states related with two different $T_{\rm c}$-raising mechanisms in iron pnictide superconductor
研究了As/P掺杂NdFeAs $_{1-x}$ P $_x$ O $_{0.9}$ F $_{0.1}$单晶费米面态的演化。临界温度$T_{\rm c}$和随温度变化的电阻率($ρ(T) = ρ_0 + AT^n$)的幂律指数($n$)在$x=$ 0.2以上显示出明显的相关性,表明在同一类型的FS态中,$T_{\rm c}$随着玻色子涨落的增加而增强。在$x=$ 0.2附近,所有输运性质都出现异常,表明$x$ $\sim$ 0.2是FS剧烈变化的关键组分。角分辨光电子能谱更直接地揭示了在$x=$ 0.2附近,随着$x$的减小,布里渊区中心的一个空穴FS消失,而在布里渊区拐角处出现螺旋桨状的FS.这些结果表明,在该系统中存在两种不同嵌套条件的FS状态,它们与两种$T_{\rm c}$上升机制有关。
2018-09-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum oscillation studies of the Fermi surface of iron-pnictide superconductors
本文综述了铁磷族化合物超导体及其相关材料的量子振荡研究。这些测量给出了关于费米表面的完整三维拓扑结构和准粒子质量的重整化的独特信息。本文综述了122个具有自旋密度波基态的砷化物端元XFe_2As_2(X = Ba,Sr,Ca)的测量结果,但重点介绍了具有顺磁基态和费米面拓扑结构的磷化物端元LaFePO和XFe_2 P_2。当P部分被As取代时,这三种磷化物都变成超导体,BaFe_2(As_(1-x)Px)_2系列在0:42 \leq x \leq ~(1 + 1)的温度范围内出现deHaas-van Alphen振荡,Tc可达25 K。结果表明,费米表面拓扑结构的变化和增加的质量重整化的相关性,诱导超导性的发展。
2011-10-06 cond-mat.supr-con
Kondo-like mass enhancement of Dirac fermion in iron pnictides Ba(Fe$_{1-x}$Mn$_x$As)$_2$
研究了Mn作为磁性杂质取代Fe对Ba(Fe $_{1-x}$ Mn $_x$ As)$_2$中狄拉克锥的影响。磁电阻和霍尔电阻率的研究清楚地表明,回旋有效质量($m^{\ast}$)的狄拉克锥是有害的增强在低温下的杂质,虽然其演变作为一个函数的载流子数在较高的温度下以传统的方式进行。提出了由磁性杂质散射引起的类近藤带重正化解释这一现象,并讨论了狄拉克费米子的反常质量增强。
2014-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possibility of Unconventional Pairing Due to Coulomb Interaction in Fe-Based Pnictide Superconductors: Perturbative Analysis of Multi-Band Hubbard Models
本文用微扰方法研究了铁磷族元素化物超导体中库仑相互作用引起的非常规配对的可能性。线性化的Eliashberg方程通过将有效对相互作用微扰展开到三阶库仑积分来求解。5带模型的数值结果表明,Eliashberg方程的本征值足够大,可以解释库仑相互作用的实际高Tc,最可能的配对态是自旋单态s波,在费米面上没有任何节点,尽管超导序参量在小费米口袋之间改变了符号。另一方面,2带模型是相当不足以解释实际的高Tc。
2008-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi-surface topology of the iron pnictide LaFe$_2$P$_2$
我们报告了对铁磷属元素LaFe $_2$ P $_2$的全面de Haas-van Alphen(dHvA)研究。我们广泛的密度泛函能带结构计算可以很好地解释测得的角依赖dHvA频率。作为显著特征,我们只观察到一个准二维费米面片,即,$Γ$周围的孔状费米面圆柱体缺失,而该圆柱体对于$s_\pm$配对是必需的。尽管由于多体效应,LaFe $_2$ P $_2$具有相当大的质量增强,但没有表现出超导电性。这可能是由于电子和空穴带之间没有任何嵌套造成的。
2014-06-21 cond-mat.supr-con
Direct observation of a Fermi liquid-like normal state in an iron-pnictide superconductor
理解高温(高T $_c$)超导性有两个先决条件:识别配对相互作用和正确描述超导性出现的正常状态。铁磷属元素化物超导体的正常状态的性质,以及部分屏蔽相互作用产生的相关性所扮演的角色,仍然处于争论之中。在这里,我们表明,仔细退火的电子掺杂的BaFe $_{2-x}$ Co $_{x}$ As $_2$在低温下的正常状态具有所有的标志性特性的本地费米液体,与更多的不相干状态出现在高温下,使用高频率和温度分辨率的体敏光谱学的识别成为可能。从光学电导率提取的频率相关散射率偏离预期的缩放$M_{2}(ω,T)\propto(\hbarω)^{2}+(pπk_{B}T)^{2}$,其中$p\approx$ = 1.47而不是$p$ = 2,这表明存在残余弹性共振散射。实验结果和理论模型之间的良好一致性使我们能够提取特征费米液体标度$T_{0}\approx$ 1700 K。结果表明,电子掺杂铁磷族化合物应被视为弱关联费米液体,其质量增强是由热激发准粒子的剩余电子-电子散射引起的。
2015-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Normal State Spin Dynamics of Five-band Model for Iron-pnictides
本文在RPA近似下,通过计算巡游五带模型中的自旋结构因子S(q,ω),讨论了最近发现的铁磷族元素化物超导体的正常态自旋动力学。由于铁磷属元素化物特有的费米面结构,在未掺杂的情况下,扩展布里渊区在(pi,0)处出现柱状响应,这与最近的中子散射实验结果一致。这表明,局域自旋模型是不必要的,以解释该系统的自旋动力学。此外,我们表明,非弹性中子散射强度的温度依赖性可以很好地再现巡游模型。我们还在同样的基础上研究了NMR 1/T_1T,表明巡游模型能很好地描述铁磷族化合物超导体的磁性。
2008-12-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical Mean-Field Study of Local Pairing Interaction Mediated by Spin and Orbital Fluctuations in Iron Pnictide Superconductors
利用动力学平均场理论研究了在Jahn-Teller电子-声子耦合作用下,铁磷属元素化物超导体中电子和空穴费米面的双轨道Hubbard模型.当轨道内和轨道间库仑相互作用$U$和$U'$随$U=U'$增加时,由于自旋-轨道对称性,局域自旋和轨道磁化率$χ_{s}$和$χ_{o}$随$χ_{s}=χ_{o}$增加。由于Hund规则耦合$J$,$χ_{s}$被增强并优于$χ_{o}$,导致排斥性局部配对相互作用$V_{\rm loc}>0$,而由于电子-声子耦合$g$,$χ_{o}$被增强并优于$χ_{s}$,导致吸引性局部配对相互作用$V_{\rm loc}<0$,其诱导轨道内s波配对。值得注意的是,$V_{\rm loc}$对掺杂的依赖性很弱,并且对于在没有费米表面嵌套的情况下观察到超导性的重电子掺杂制度可能是有吸引力的。
2012-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure, disconnected Fermi surfaces and antiferromagnetism in the layered pnictide superconductor Na$_x$Ba$_{1-x}$Ti$_2$Sb$_2$O
本文报道了BaTi $_2$ Sb $_2$ O的电子结构计算结果,并讨论了空穴掺杂Na时与所观察到的超导性的关系。费米面显示出几个薄片。这些包括嵌套的近2D圆柱体。也有两个片,这是三维的,尽管层状晶体结构。发现了与费米面嵌套有关的磁不稳定性,并在自旋涨落介导的超导体中预言了一个与铁基超导体不同的变号s波态.
2012-11-21 cond-mat.supr-con
Droplet-like Fermi surfaces in the anti-ferromagnetic phase of EuFe$_2$As$_2$, an Fe-pnictide superconductor parent compound
使用角分辨光电子能谱,它示出的铁pnictide的母体化合物EuFe $_2$作为$_2$的低位电子态强烈修改的磁有序的,低温,正交相态相比,四,顺磁的情况下,自旋密度波转变温度以上。反折叠带,反映在正交/反铁磁布里渊区边界杂交强烈的非折叠状态,导致能隙的开放。作为一个直接的结果,大费米面的四相碎片,低温费米面是由小液滴,建立了电子和空穴的部分。因此,这些高分辨率的ARPES数据与来自其他未掺杂的磷属元素化物母体化合物的量子振荡和光学数据保持一致。
2009-12-17 cond-mat.supr-con
Orbital-dependent Fermi Surface shrinking as a fingerprint of nematicity in FeSe
在几个相关系统的结构转变中,电子性质的大的各向异性已经被确定为电子无序的关键表现,破坏旋转对称性。在这种情况下,FeSe吸引了巨大的兴趣,因为电子向列性在很宽的温度范围内发展,允许精确的实验研究。在这里,我们结合角度分辨光电子能谱和理论计算的基础上,一个现实的多轨道模型,揭示的微观机制,负责整个FeSe的电子结构的演变?过渡。我们表明,由于交换的自旋涨落之间的空穴和电子口袋的自能校正负责的费米面的轨道依赖的收缩,主要影响的$xz/yz$部分的费米面。这一结果与我们在高温四方相费米面的实验观察相一致,其中包括以前没有明确解决的$xy$电子片。在低温超导相,我们实验证实了一个大的($\sim$ 50 meV)$xz/yz$分裂的外观。在我们的模型中,通过假设沿$x$和$y$晶体学方向的自旋涨落之间存在适度的分裂,可以很好地再现这一结果。我们的机制显示了如何充分纠缠之间的轨道和自旋自由度可以使自旋驱动的量子跃迁等效于一个有效的轨道顺序。
2016-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Near-degeneracy of several pairing channels in multiorbital models for the Fe-pnictides
铁磷属元素化物超导体中的配对问题的弱耦合方法预测了各种各样的超导基态。我们认为,这是由于某些近似的有效的低能量能带结构的不足,和自然的近简并的超导体中的不同的配对通道与许多不同的费米表面片。特别是,我们回顾了试图构建两个轨道的有效带模型,他们的基本不一致的论点与这些材料的对称性,并在两个和五个轨道模型的动力学兼容性的比较。然后,我们提出的结果的磁性,配对相互作用和配对不稳定性内的五轨道随机相位近似模型。我们讨论了不同的掺杂,相互作用强度,和能带结构的变化,这些结果的鲁棒性。在所研究的参数空间内,由于费米面片的近嵌套,各向异性的变号s波态和d_x2-y2态几乎是简并的。
2009-03-02 cond-mat.str-el 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
Perturbation Theory of High-Tc Superconductivity in Iron Pnictides
本文用微扰理论分析了最近在铁磷属元素化物中发现的高转变温度超导现象。具体地说,通过求解多带(2带和5带)哈伯德模型的Eliashberg方程,研究了可能的配对对称性、转变温度与掺杂的关系以及配对机制.有效的配对相互作用在现场库仑积分微扰扩展到三阶。我们的微扰弱耦合的方法表明,足够大的Eliashberg方程的本征值,以解释实际的高转变温度采取现实的现场库仑积分的5带模型。因此,非传统的(非声子介导的)超导性很有可能实现。超导序参量在费米面上不改变其符号,但在电子费米面和空穴费米面之间改变。因此,在我们研究的整个参数区域内,可能的配对对称性总是“无节点的扩展s波对称性(更具体地说,是s_{+-}波对称性)”。这表明,2带模型是不足以解释的高值的Tc。
2009-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal Decomposition of the Low-Frequency Conductivity Spectra of Iron-Pnictides Uncovering Fermi-Liquid Behavior
对122个铁磷族化合物的红外反射率测量表明存在两个电子子系统。由于母体材料中的自旋密度波跃迁而产生的带隙,如EuFe $_2$ As $_{2}$,负责掺杂化合物中的超导性,如Ba(Fe $_{0.92}$ Co $_{0.08})_2$ As $_{2}$和Ba(Fe $_{0.95}$ Ni $_{0.05})_2$ As $_{2}$。通过分析这种贡献的直流电阻率和散射率,发现了一个隐藏的$T^2$依赖性,表明超导性是从费米液态演化出来的。第二个子系统产生了不相干的背景,存在于所有122种化合物中,这基本上是温度无关的,但受超导转变的影响。
2009-12-18 cond-mat.supr-con
Electron correlation and spin density wave order in iron pnictides
研究了关联效应对铁磷属元素化物电子结构和自旋密度波序的影响。利用多轨道哈伯德模型和Gutzwiller投影,我们表明,非微扰相关效应是必不可少的,以稳定的金属自旋密度波相位的中间相关强度适合pnictides。我们发现,有序的时刻依赖于Hund的规则耦合$J$敏感,但弱的轨道内库仑排斥$U$,从$0.3μ_B$ $1.5μ_B$的范围$J=0.3\sim0.8$ eV的$U=3\sim4$ eV的变化。我们得到的相图和讨论的影响,轨道顺序和电子掺杂,费米表面拓扑结构的演化与有序矩,并与最近的实验进行比较。
2010-07-30 cond-mat.str-el 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
Effect of magnetic criticality and Fermi-surface topology on the magnetic penetration depth
研究了反铁磁量子临界性对线结超导体(包括铜氧化物、铁磷属元素化物和重费米子超导体)磁穿透深度$λ(T)$的影响.临界磁场涨落使电流顶点重新正规化,极大地提高了零温穿透深度$λ(0)$,这在铁磷属元素化物的情况下由于费米面拓扑结构而更加显著.电流重整化的附加温度依赖性($T$)使得预期的$T$ -线性行为在低温下渐近地接近于$T^{1.5}$。这些反常行为与实验观测结果相一致。强调了$λ(T)$是探测超导态AF量子临界点的良好探针。
2013-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tight binding model for iron pnictides
我们提出了一个五带紧束缚模型的Fe-As层的铁磷属化合物与跳跃幅度计算Slater-Koster框架内。在DFT中发现的能带结构,包括带的轨道内容,很好地再现使用只有四个拟合参数,以确定所有的跳跃幅度。该模型允许研究的角度$α$的Fe-As键和Fe-平面形成的修改所造成的电子结构的变化,并恢复先前在文献中讨论的现象。我们还发现,在$α$的变化修改的形状和费米面片的轨道内容。
2009-10-08 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
Spectral density in a nematic state of iron pnictides
使用集团微扰理论,我们计算的谱密度A(k,w)的一个π相位的模型描述磷属元素化物超导体,非常短的范围内的磁关联选择的排序矢量(π,0)在等效(0,π),从而打破了四重旋转对称性的基础晶格,而不诱导长程磁序。与角分辨光电子能谱(ARPES)非常一致,我们发现在X的yz带移动到更高的能量。当现场库仑排斥使系统接近自旋-密度波(SDW)和重整化的带宽的一个因素约。2,即使是10至15 meV的小的各向异性耦合强烈扭曲的带,分裂约X和Y的以前的简并态。70 meV,并将yz态移动到化学势以上的X处。这种与SDW谱带的相似性与ARPES非常一致。与SDW带的一个重要区别是yz带仍然穿过费米能级,再次与实验一致。我们发现,费米面附近的轨道权重提供了一个更好的表征比整体的轨道密度和轨道极化。
2012-05-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dimer Impurity Scattering, "Reconstructed" Nesting and Density-Wave Diagnostics in Iron Pnictides
虽然杂质诱导的纳米级电子无序在欠掺杂铁磷属元素中已被广泛报道,但其微观起源仍然难以捉摸。最近的扫描隧道显微镜(STM)测量揭示了二聚体型共振结构诱导钴掺杂。这些二聚体是随机分布的,但均匀地与反铁磁a轴对齐。提出了一种杂质诱导准粒子干涉图样的理论,它表明局域态密度发展出一种振荡图样,其特征在于{ \em重构}费米口袋的几何和轨道内容,沿b轴由口袋密度波(PoDW)阶数所控制.这种模式打破了$C_4$对称性,其大小和方向与STM实验中发现的二聚体共振相比较,暗示存在“隐藏”的PoDW顺序。更广泛地说,我们的理论聚光灯等纳米结构作为一个有用的诊断工具,在铁磷属元素的各种形式的秩序。
2012-06-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Three-Dimensional Electronic Structure of LiFeAs: Strong-coupling Superconductivity and Topology in the Iron Pnictides
在铁基超导体中,LiFeAs的晶体结构和相图的简单性是无与伦比的。然而,我们对这种典型化合物的理解受到材料电子结构相互不相容的描述之间的冲突的影响,这些描述来自对光电发射记录的矛盾解释。在这里,我们探讨了在这样的实验解释的挑战。通过结合全面的光子能量和偏振相关的角度分辨光电子能谱(ARPES)测量与数值模拟,我们建立了几个矛盾的普罗维登斯在目前的理解,这和相关材料。我们确定了一个汇合的表面相关的问题,排除了明确的识别费米表面片的数量和维数。最终,我们到达一个场景,支持拓扑非平凡状态的迹象,同时也是不兼容的超导自旋波动驱动的费米表面不稳定性。
2021-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Breaking of four-fold lattice symmetry in a model for pnictide superconductors
在铁基超导体的铁平面三带模型中,我们研究了现场库仑排斥和打破四重晶格对称性的各种机制的相互作用。使用集群微扰理论,使我们能够局部打破x和y方向之间的对称性,而不强加长程磁序。以前研究的各向异性磁耦合相比,轨道有序场和各向异性跳跃。我们发现,一旦现场相互作用足够强,使系统接近自旋密度波,所有三种机制的破缺旋转对称性导致类似的签名。费米能级附近的能带畸变与在xz和yz轨道中发现的总密度之间的差异无关。
2012-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cuprates, Pnictides and Sulfosalts: Lessons in Functional Materials
Department of Physics, Faculty of Science, University of Zagreb(萨格勒布大学理学院物理系)
通过研究Murunskite K₂Cu₃FeS₄,比较氧化物和氮化物中金属和配体轨道的化学与物理作用,揭示高温超导和费米液体的形成机制。
2025-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic Structure of New Multiple Band Pt-Pnictide Superconductors APt3P
本文报道了最近发现的铂磷族化合物超导体APt 3P(A=Ca,Sr,La)的LDA计算的能带结构、态密度和费米面,证实了它们的多带性质。电子结构基本上是三维的,与Fe磷属化物和硫属化物相反。LDA计算的Sommerfeld系数与实验数据吻合得很好,几乎没有留下很强的耦合超导电性的空间,这是由SrPt_3P的比热实验数据提出的。初步估算表明,临界温度的值可以用较弱或中等强度的耦合来解释,而超导转变温度Tc从Sr到La化合物的降低可以用费米能级N(E_F)处总态密度的相应降低来解释。费米能级附近态密度的形状表明,SrPt 3P中电子掺杂(如La取代Sr)会降低N(E_F)和Tc,而空穴掺杂(如K、Rb或Cs部分取代Sr)则会增加N(E_F)和Tc。
2012-05-25 cond-mat.supr-con
Multiorbital Effects on Antiferromagnetism in Fe Pnictides
我们采用Hartree-Fock近似的双轨道模型提出的铁磷属元素化物超导体。结果表明,该晶体具有反铁磁(AFM)有序,有序矢量Q=(pi,0). AFM有序与铁轨道有序同时出现,后者导致二次晶格畸变。我们还研究了掺杂对AFM有序度的影响。对于轻掺杂的情况,AFM矩的大小连续变化,但是当掺杂载流子的量超过一定值时,AFM状态突然被破坏。我们还表明,费米表面保持和变化显着掺杂,即使在AFM状态。这种行为被解释为考虑嵌套由于多片费米面结构和多轨道性质的电子带特征Fe pnictides。
2009-08-03 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
Evolution of the Fermi surface topology in doped 122 iron pnictides
本文根据Tai等人最近提出的最小双轨道模型和相图,(Europhys。Lett. \textbf{103},67001(2013)),我们使用Bogoliubov-de Gennes方程对在共线自旋密度波(SDW)阶存在下费米表面(FS)拓扑随着掺杂改变的演化进行全面研究。在母体化合物中,基态是SDW阶,其中FS不完全带隙,并且在磁性布里渊区中出现两种类型的狄拉克锥,一种是电子掺杂的,另一种是空穴掺杂的。我们的研究结果与最近的角分辨光电子能谱和磁阻测量定性一致。我们还研究了电子和空穴掺杂的情况下的FS演化,并将它们与测量结果进行比较,以及与其他模型哈密顿量得到的结果进行比较。
2013-11-27 cond-mat.supr-con
Microscopically derived Ginzburg-Landau theory for magnetic order in the iron pnictides
我们研究的竞争所观察到的条纹自旋密度波(SDW)与其他公度和不公度SDW相位在一个两带模型的pnictides。从这个微观模型出发,我们严格地推导出在平均场水平上不同的序参量的自由能展开式。我们发现,三个不同的相称SDW状态是可能的,并研究它们的外观作为掺杂和电子结构的函数。我们表明,条纹相是普遍存在的,但其程度在相图强烈依赖于与电子费米口袋嵌套的空穴费米口袋的数量。电子袋竞争空穴袋的相同部分起着至关重要的作用。我们讨论了我们的结果的pnictides的反铁磁性的相关性。
2011-12-09 cond-mat.supr-con
Electronic Structure of the BaFe$_2$As$_2$ Family of Iron Pnictides
利用高分辨角分辨光电子能谱研究了BaFe $_2$ As $_2$铁磷属元素化物的能带结构和费米面拓扑结构。我们观察到两个电子带和两个空穴带附近的X点,$(π,π)$的布里渊区,在顺磁状态下为不同的掺杂水平,包括电子掺杂的Ba(Co $_{0.06}$ Fe $_{0.94}$)$_{0.06}$未掺杂BaFe $_2$ As $_2$,和空穴掺杂的Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ ABMR Fe $_2$ As $_2$。在这四个能带中,只有电子带穿过费米能级,在X周围形成两个电子袋,而空穴带接近但从未到达费米能级。我们发现,BaFe $_2$作为$_2$家庭的能带结构匹配合理以及LDA计算的预测后,动量相关的位移和重整化。我们的发现解决了一些不一致的pnictides的电子结构。
2009-02-16 cond-mat.supr-con
Temperature dependence of NMR Knight shift in pnictides: proximity to a van Hove singularity
在铁基超导体AFe $_2$ As $_2$(A = K,Rb,Cs)中观察到的奈特位移(静态自旋磁化率)的非常规温度变化可以用范霍夫奇异性的近似来解释。利用哈伯德模型,我们表明,当费米能量是在附近的范霍夫奇点,自旋磁化率的下降发生的温度降低。这种行为的特征在于温度$T^*$,其由费米能级和范霍夫奇点之间的能量差确定。当在动力学平均场近似中考虑顶点修正时,相关性的影响放大了奈特位移的相对下降,并将$T^*$移动到较低的温度。
2018-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic pairing in the iron pnictides
我们确定了FeAs基超导体费米面上自旋涨落诱导的配对能隙的各向异性随交换和Hund耦合$J_{H}$的变化。我们发现,对于足够大的$J_{H}$,几乎相称的磁波动产生一个完全带隙的$s^{\pm}$配对状态与小的各向异性的间隙振幅上的每个费米表面片,但显着的变化的间隙振幅为不同的费米表面片。特别是,我们得到了大的变化,在不同的费米面片的间隙振幅,在ARPES实验中看到。对于较小的洪德耦合值,无公度磁涨落产生一个具有线节点的$s^{\pm}$配对态。一旦材料的各向异性降低并且三维效应开始起作用,这种状态也是可能的。
2009-01-26 cond-mat.supr-con