We report resistivity and Hall effect results on Ba(Fe1-xNix)2As2 and compare them with those in Ba(Fe1-xCox)2As2. The Hall number RH is negative for all x values from 0.01 to 0.14, which indicates that electron carriers dominate the transport both in the magnetic and paramagnetic regime. We analyse the data in the framework of a two-band model. Without any assumption on the number of carriers, we show that the electron resistivity can be estimated with good accuracy in the low temperature paramagnetic range. Although the phase diagrams of the two families are very similar with respect to the extra electrons added in the system, we find that the transport properties differ in several aspects. First, we evidence that the contribution of holes to the transport is more important for Ni doping than for Co doping. Secondly, Ni behaves as a stronger scatterer for the electrons, as the increase of the residual electron resistivity rho/x is about four times larger for Ni than for Co in the most doped samples.
Comprehensive study of out-of-plane transport properties in BaFe$_{2}$As$_{2}$: Three-dimensional electronic state and effect of chemical substitution
我们研究了母体和化学取代的BaFe $_{2}$ As $_{2}$的面外输运性质。通过对霍尔系数和化学替代效应的研究,阐明了高温顺磁四元相$ρ_c(T)$面外电阻率随温度变化的原因。电子(空穴)载流子具有非相干(相干)特性,这是非金属(金属)$ρ_c(T)$的原因。虽然电子和空穴的贡献几乎相当,但在高温下电子的贡献略大,而在低温下空穴的贡献略大,导致$ρ_c(T)$的最大值。在低温反铁磁正交相,取代的主要影响是增加剩余电阻率分量,在平面内运输的情况下。特别地,Co原子取代Fe引起具有大的$\mathit{ac}$各向异性的强散射。我们发现,K取代诱导的非金属行为在$ρ_c(T)$在低温下,这可能是由于一个弱的本地化性质沿$c$轴方向。
Influence of substitutional disorder on the electrical transport and the superconducting properties of Fe$_{1+z}$Te$_{1-x-y}$Se$_{x}$S$_{y}$
我们研究了Fe $_{1+z}$ Te $_{1-x-y}$ Se $_x$ S $_y$陶瓷化合物的结构、磁性、输运和超导性质,包括$z=0$和某些特定的Se(0 $\leq$ x $\leq$ 0.5)和S(0 $\leq$ y $\leq$ 0.12)含量。Se和S的FeTe结构的掺入产生的晶体学参数的逐步减少,以及与取代阳离子的离子半径的差异不同程度的结构紊乱。在本研究中,我们测量了这一系列化合物的输运性质,并显示了正常和超导状态中无序的直接影响。我们注意到,结构的无序度与温度$T >$ 200 K下观察到的可变范围跳跃导电制度相关。在较低的温度下,所有的样品,除了一个具有最高程度的无序显示出交叉的金属状制度,可能与运输的顺从准粒子与附近的费米液体状态的温度低于超导转变。此外,根据当电子定域长度$ξ_L$变得小于相干长度$ξ_{SC}$时超导性受无序影响的条件,超导性质仅对于该特定样品被抑制。
Evolution of transport properties of BaFe2-xRuxAs2 in a wide range of isovalent Ru substitution
通过测量高质量BaFe_(2-x)Ru_xAs_2单晶的电阻率和霍耳系数,研究了在较宽掺杂范围内(0 < x < 1.4),Ru在Fe位上的等效替代效应。Ru取代削弱了反铁磁(AFM)序,对于0.4 < x < 0.9的相对高的掺杂水平诱导超导性。在AFM相边界附近,输运性质表现为非费米液体性质,电阻率随温度呈线性变化,霍尔系数随温度呈强的温度依赖性,并随温度变化而变化.然而,在更高的掺杂,他们都恢复传统的费米液体行为。强掺杂的霍尔系数的依赖性与一个小的磁阻表明,异常的传输特性可以解释在各向异性载流子散射由于带间AFM波动,而不是一个传统的多带的情况。
Effects of disordered Ru substitution in BaFe$_2$As$_2$: Realization of superdiffusion mechanism in real materials
根据第一性原理理论,在Ru取代的BaFe $_2$ As $_2$中发现了一种出乎意料的费米面对杂质散射的不敏感性,为这种材料中高水平无序取代的输运和超导性的异常弹性提供了一种自然的解释。这种鲁棒性被证明是源于相关的现场和站点间的杂质散射的相干干涉,类似的精神在一维超扩散的微观机制。我们的结果也表明了费米面和载流子浓度的强烈的替代依赖性,并提供了一个自然的分辨率,目前的差异,在最近的光电子能谱学。这些效应提供了一个自然的解释,减少长程磁性,轨道和超导秩序与高替代。
Isoelectronic Ru substitution at Fe-site in Sm(Fe1-xRux)As(O0.85F0.15) compound and its effects on structural, superconducting and normal state properties
Effect of yttrium substitution on the superconducting properties of the system La$_{1-\textit{x}}$Y$_{\textit{x}}$O$_{0.5}$F$_{0.5}$BiS$_{2}$
本文研究了钇替代对La $_{1-\textit{x}}$ Y $_{\textit{x}}$ O $_{0.5}$ F $_{0.5}$ BiS $_{2}$体系超导电性的影响。标称Y浓度高达40%的多晶样品的合成,并通过电阻率,磁化率和比热测量的特点。Y取代降低了晶格参数\textit{a}和晶胞体积\textit{V},并观察到晶格参数\textit{c}、La-O-La键角和超导临界温度$T_c$之间的相关性。由Y取代La引起的化学压力既不产生高- $T_c$超导相,也不产生在LaO $_{0.5}$ F $_{0.5}$ BiS $_{2}$中观察到的结构相变。
Cu substitution effects on the local magnetic properties of Ba(Fe_[1-x]Cu_[x])2As2: a site-selective 75-As and 63-Cu NMR study
我们利用$^{75}$ As和$^{63}$ Cu NMR技术的位置选择性来探测Cu取代对Ba(Fe $_{1-x}$ Cu $_x$)$_2$ As $_2$中FeAs平面的局部磁性的影响。我们发现,抑制反铁磁Fe自旋的Cu取代引起的波动是弱于一个简单的刚性带图片的基础上,其中每个Cu原子将捐赠3个电子的FeAs平面的天真的期望。$^{63}$ Cu和$^{75}$ As NMR数据之间的比较表明,自旋波动被抑制在Cu和它们邻近的Fe位在tetraquinone相,这表明强烈的本地性质的Cu替代效果。在Ba(Fe $_{1-x}$ Cu $_x$)$_2$ As $_2$的相图中,我们认为没有大的超导圆顶是由于在正交畸变的存在下出现了一个接近磁有序的FeAs面。
Comment on "Isoelectronic Ru substitution at Fe-site in Sm(Fe$_{1-x}$Ru$_x$)AsO$_{0.85}$F$_{0.15}$ compound and its effects on structural, superconducting and normal state properties" (arXiv:1004.1978)
基于五轨道模型,由剩余电阻率导出Sm(Fe $_{1-x}$ Ru $_{x}$)AsO $_{0.85}$ F $_{0.15}$中约化杂质散射率$g=zγ/2πT_{c0}$.在$x=0$下,转变温度为$T_{c0}=50$ K。对于$0.05<x<0.36$($0.84>T_{c}/T_{c0}>0.3$),得到的$g$值在1.5到2.9之间,这表明$s_\pm$波态不能存在.我们指出,在关联电子系统中,磁电阻经常给出一个低估的$g$值。
Indium substitution effect on the topological crystalline insulator family (Pb$_{1-x}$Sn$_{x}$)$_{1-y}$In$_{y}$Te: Topological and superconducting properties
拓扑晶体绝缘体是凝聚态物理研究的热点。研究了铟掺杂对TCI体系(Pb $_{1-x}$ Sn $_{x}$)$_{1-y}$ In $_{y}$ Te的晶体结构和输运性质的影响。对于具有锡浓度$x\le50\%$的样品,低温电阻率显示出作为铟浓度的函数的显著变化:当铟掺杂高达~2%时,样品显示出弱金属行为,类似于它们的母体化合物;当铟掺杂~6%时,样品具有真正的体绝缘电阻率,并且呈现出非平凡拓扑表面状态的证据;在较高的铟掺杂水平下,观察到超导电性,其中转变温度Tc与铟浓度正相关并且高达4.7K。我们解决这个问题,从体电子结构的角度修改的铟诱导的杂质水平钉扎费米能级。本文综述了(Pb,Sn)Te的In替代效应,并从拓扑和超导方面进行了讨论,为今后的研究提供了指导。