Magic doping: From the localized hole-pair to the checkerboard patterns
大量的实验表明,空穴掺杂铜氧化物的超导电性在所谓的魔掺杂分数处被强烈抑制。尽管作出了巨大的研究努力,但“神奇兴奋剂”的起源仍然是个谜。最近,我们发展了一个高温超导的实空间理论,它揭示了局域库珀对和局域空穴对之间的内在联系(arXiv:1007.3536)。在这里,我们报告说,该理论可以自然地解释出现的非超导棋盘相和魔术掺杂问题的空穴掺杂铜酸盐超导体。它清楚地表明,在铜酸盐家族中仅存在七个“幻数”,分别为$x=$ 1/18、1/16、2/25、1/9、1/8、2/9和1/4,其棋盘图案分别为6a*6a、4a*4a、5a*5a、3a*3a、4a*4a、3a*3a和2a*2a。此外,我们的框架直接导致一个令人满意的解释最近的发现[M。J. Lawler等人,Nature 466,347(2010)]中描述了空穴掺杂的铜酸盐超导体中的每个氧化铜单元内的对称性破坏。这些发现可能为超导机制提供新的线索。
2010-08-04 cond-mat.supr-con
Suppression of d-wave superconductivity in the checkerboard Hubbard model
利用动态团簇量子蒙特卡罗近似,研究了具有弱不均匀性的掺杂二维排斥哈伯德模型中d波超导转变温度$T_c$.在跳频$\tp$和$t$中以棋盘图案的形式引入不均匀性,其中$t$是$2\times2$元格内的跳频,而$\tp$是元格之间的跳频。我们发现不均匀性抑制了$T_c$。特征自旋激发能和d-波配对相互作用的强度随$T_c$的减小而减小,表明这些量之间有很强的相关性。
2008-06-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
d-Wave superconductivity on the checkerboard Hubbard model at weak and strong coupling
在铜氧化物高温超导材料中,非均匀性通常可以增强超导性。为了检验这一说法的有效性,我们研究了棋盘格哈伯德模型上的正方形晶格的d-波超导使用细胞动力学平均场论理论方法与精确对角化求解器在零温度。d-波序参量计算各种不均匀性水平在整个掺杂范围内的利益在强和弱耦合制度。在给定的掺杂下,d波序参量的大小直接表现在相干峰的高度上,因此是超导性强度的适当量度。弱耦合的结果揭示了抑制的序参量的存在下的不均匀性,小到中等的空穴掺杂,而它是增强的大掺杂。与此相反,对于强耦合有一个单调减少的超导序参量的最大振幅的不均匀性在整个掺杂范围内的利益。此外,在适度高的不均匀性,该系统经历了一个一阶过渡从超导到正常状态的欠掺杂制度。在过掺杂的制度,超导序参量的值的变化与反铁磁自旋波动的光谱权重中的最低能量峰的高度相关,确认反铁磁波动和d-波超导性之间的连接在均匀的情况下发现在早期的研究。我们的研究结果是基准比较数值精确的结果上的棋盘哈伯德阶梯。
2011-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strain effects in monolayer Iron-Chalcogenide superconductors
单层FeSe在SrTiO $_{3}$上的成功制备代表了在寻找高T $_{c}$ Fe基超导体方面的真正突破(参考文献1)。受这一重要发现的启发,我们研究了拉伸应变对单层和大块铁硫系超导体(FeSe和FeTe)的影响,表明它在系统中产生重要的磁性和电子变化。发现体相和单层FeSe的磁基态均为方块棋盘相,在面内拉伸应变下,变为共线条纹相。在体相和单层相中,FeTe在增加拉伸应变时显示出两种磁转变:从基态的双共线到块棋盘格,最后到共线反铁磁相,这可以使其处于超导状态。最后,FeSe和FeTe单层的机械性能的研究揭示了它们巨大的拉伸应变极限,并打开了在不同衬底上生长它们的可能性。
2015-01-15 cond-mat.supr-con
Checkerboard superconducting order and antinodal Bogoliubov quasiparticle interference
为了弄清铜氧化物超导电性的起源,对动量相关能隙函数进行了数值研究。我们认为,在屏蔽库仑排斥作用下,费米轮廓具有明显嵌套特征的波腹区产生了大动量的超导配对。这种配对的结果在空间棋盘图案的超导状态低于Tc和一个缺口状态的非相干对在一个广泛的温度范围以上Tc。我们解释了角分辨光电子能谱中检测到的相干光谱权重的动量依赖性,并预测了波哥留波夫准粒子干涉,而不是在节点区域观察到的。
2009-10-16 cond-mat.supr-con
d-Wave Checkerboard Order in Cuprates
我们发现,d-波有序的粒子-空穴通道,被称为d-波棋盘秩序,具有重要的物理,可以充分解释扫描隧道显微镜(STM)的结果在铜酸盐。弱d波棋盘序可以有效地抑制单粒子谱中的相干峰,而沿节方向的谱几乎不受影响。同时,它产生一个费米弧与周围的节点在有限的温度下,这是一致的角度分辨光电子能谱(ARPES)的实验结果在赝能隙阶段的色散很小。我们还证明了d波棋盘序和对密度波序之间存在一般的互补关系。抑制超导性局部或全球通过相位波动应诱导两个订单在欠掺杂的铜酸盐和解释ARPES和STM实验中观察到的双反结二分法。
2007-08-21 cond-mat.supr-con
Strong enhancement of d-wave superconductivity in an extended checkerboard Hubbard ladder
利用密度矩阵重整化群研究扩展棋盘 Hubbard 两腿梯子,证明 plaquette 内最近邻吸引在近半填充且降低 plaquette 间跃迁时可显著增强 d 波超导。
2025-10-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge density wave origin of cuprate checkerboard visualized by scanning tunneling microscopy
理解高TC超导性的主要挑战之一是解开可能与d波超导性共存,合作或竞争的物质的丰富多样的状态。在中心阶段是赝能隙相,它占据了超导圆顶周围的铜酸盐相图的大部分[1]。使用扫描隧道显微镜,我们发现,一个静态的,非色散的,“棋盘”般的电子调制存在于一个广泛的制度的铜酸盐相图,并表现出很强的掺杂依赖性。棋盘格周期性随空穴密度的增加而不断增加,这表明棋盘格的形成是由于在铜氧化物费米面的波腹区域形成了电荷密度波。这些结果揭示了一个连贯的图片静态电子有序的铜酸盐和重要的新的光的性质的pseudogap相。
2008-06-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structure, antiferromagnetism and superconductivity of the layered iron arsenide NaFeAs
一种新的层状铁砷化物NaFeAs与超导锂类似物同构,显示超导性和磁有序共存的证据。
2009-03-05 cond-mat.supr-con
Superconductivity in compressed iron: Role of spin fluctuations
最近发现的六角铁在压力下的超导性提出了一个问题,它是传统的(声子)或非传统的(磁性?)起源我们提出的第一性原理计算的电子-声子耦合在铁在$P\agt 15$ GPa,并认为,一个传统的机制可以解释超导性的出现,但不是它的快速消失在$P\agt 30$ GPa。我们认为,自旋涨落,铁磁和/或反铁磁,在这种情况下发挥了至关重要的作用,在超导性。
2001-10-15 cond-mat.supr-con
Pressure-induced superconductivity in iron-based spin-ladder compound BaFe2+δ(S1-Sex)3
铁基超导体对凝聚态物理产生了重大影响。它们具有二维正方铁晶格的共同结构基序,并作为强关联电子系统表现出丰富的物理性质。在广泛的研究中,准一维铁基自旋梯化合物作为研究磁性和轨道有序之间相互作用的平台引起了人们的广泛关注。在这些化合物中,发现BaFe 2S 3和BaFe 2Se 3在高压下表现出超导性,在低温下具有不同的晶体和磁性结构。本文简要介绍了铁基自旋梯化合物BaFe 2 +d(S1-xSex)3的研究进展。BaFe_2(S_(0.75)Se_(0.25))_3处于两个不同磁相的边界附近,并且由于预期大的磁波动对超导电性的影响,因此进行用于研究超导电性的高压实验是有趣的。通过改变BaFe 2 + dSe 3中的铁浓度,研究了铁的化学计量比对磁性和超导电性之间相互作用的影响。
2022-02-17 cond-mat.supr-con
Ultrafast Melting of Superconductivity in an Iron-Based Superconductor
铁硫系超导体的光致变化,包括超导电性的增强和亚稳态的形成,引起了人们的激烈争论。在这里,通过采用高能量分辨率,我们直接观察超快时间尺度上的超导熔化。我们展示了一个明显的非平衡响应在短时间尺度上,在那里的间隙填充之前的超导峰的破坏,其次是亚稳态响应。我们提出,前者是由于对相位退相干和推测,后者是由于双条纹的相关性,是已知的竞争与超导性的增加。我们的研究结果为铁基超导体的研究提供了新的进展,表明光致亚稳态可能与超导性竞争。
2022-09-17 cond-mat.supr-con
Destruction of antinodal state coherence via `checkerboard' charge ordering in strongly underdoped superconducting BSCCO-2212
显微镜(STM)。在所有的掺杂,低能量密度的状态调制分析,根据一个简单的模型,准粒子干涉,发现是符合费米弧超导。强欠掺杂破坏了近最佳隧穿谱中普遍存在的超导相干峰,出现了一种新的谱型。仅在显示这一新光谱的区域,我们发现局部“棋盘”电荷序与波矢量Q=(2 pi/4.5a,0);(0,2 pi/4.5a)+15%。令人惊讶的是,这种秩序与低能量和谐共存。
2004-06-21 cond-mat.supr-con
Impact of Valence States on Superconductivity of Oxygen Incorporated Iron Telluride and Iron Selenide Films
我们报告的本地电子结构的氧纳入FeTe和FeSe薄膜,以及如何这涉及到在这些薄膜中观察到的超导电性。在FeTe的情况下,最初生长的膜被测量为非超导的,但在氧掺入后变成超导的。在FeSe中发生相反的情况,最初生长的膜被测量为超导的,但是在氧掺入之后经历超导性的淬灭。总荧光产率(TFY)的X射线吸收实验表明,氧掺入改变初始Fe价态在最初生长的FeTe和FeSe膜中的主要是Fe 3+中的氧掺入的膜。与此相反,我们观察到,而Te移动到一个混合的Te 0/Te 4+价态,硒始终保持Se 0。这项工作突出了如何不同的响应的电子结构由各自的硫族化物氧化可能与诱导超导性的FeTe和淬火超导性的FeSe的机制。
2011-02-10 cond-mat.supr-con
Bulk superconductivity in FeTe$_{1-x}$Se$_{x}$ via physicochemical pumping of excess iron
铁基超导体FeTe $_{1-x}$ Se $_{x}$由于其独特的拓扑表面态和体相高温超导性的结合而成为拓扑超导体的候选材料。然而,生长单晶的超导性能是高度可变的,并且由于在生长过程中掺入过量的间隙铁杂质而依赖于合成。在这里,我们报告了一种新的物理化学过程中泵这种间隙铁的FeTe $_{1-x}$硒$_{x}$矩阵和实现体超导性。该方法对制备高质量的大超导体积分数的FeTe $_{1-x}$ Se $_{x}$单晶具有重要的应用价值。
2021-04-20 cond-mat.supr-con
Pressure-induced Superconductivity in the Iron-based Ladder Material BaFe2S3
迄今为止,所有铁基超导体都有一个由铁原子组成的正方形晶格作为共同特征,尽管它们具有不同的晶体结构。在铜基材料中,超导相不仅以正方形晶格结构出现,而且以梯形结构出现。然而,没有正方形晶格图案的铁基超导体还没有被发现,尽管正在积极寻找。本文报道了在铁基自旋梯材料BaFe 2S 3中发现的压力诱导超导电性。BaFe 2S 3是一种莫特绝缘体,在~120 K以下具有条带型磁有序。在施加压力时,该化合物在约11 GPa下表现出金属-绝缘体转变,随后在Tc = 14 K以下出现超导性,就在金属相开始之后。我们的研究结果表明,铁基梯形化合物代表有前途的材料平台,特别是用于研究铁基超导性的基础。
2015-07-21 cond-mat.supr-con
Superconductivity at 38 K in Iron-Based Compound with Platinum-Arsenide Layers Ca10(Pt4As8)(Fe2-xPtxAs2)5
我们报道了新型铁基化合物Ca 10(PtnAs 8)(Fe 2-xPtxAs 2)5(n = 3和4)的超导电性。这两种化合物结晶在三斜晶系结构(空间群P-1),其中Fe 2As 2层交替与PtnAs 8间隔层。在Pt含量为x ~ 0.36的Fe_2As_2层中,在n = 4的化合物中观察到具有38 K转变温度的超导电性。n = 3的化合物在13 K下表现出超导电性。
2011-08-19 cond-mat.supr-con
The non-magnetic collapsed tetragonal phase of CaFe2As2 and superconductivity in the iron pnictides
反铁磁自旋涨落与超导电性的关系已成为铁磷属元素化物超导电性研究的中心课题。我们提出了明确的证据,通过非弹性中子散射的飞行时间数据,这是一致的自旋波动是一个必要的成分,非超导崩溃的tetraquito相的CaFe2As2的非超导性。我们表明,崩溃的四相的CaFe2As2是非磁性的,并讨论了这一结果,根据最近的报道,在崩溃的四相的密切相关的化合物的高温超导性。
2013-10-23 cond-mat.supr-con
A perspective of superconductivity as multiband phenomena: Cuprate, iron and aromatic systems
给出了包括(a)高Tc铜酸盐,(b)铁基和(c)芳香族超导体的超导体类别的理论概述。重点放在所有三个类的多带性质,在多轨道的差异和它们的表现形式在电子结构和配对澄清。在此基础上,对今后的发展方向和前景进行了探讨。
2012-02-10 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
Theory for Superconductivity in Iron Pnictides at Large Coulomb U Limit
用双轨道哈伯德模型在大U极限下研究了铁磷属元素化物的超导电性。库仑排斥在载流子之间诱导了轨道依赖的配对。发现配对主要来自同一费米口袋内的散射。袋间对散射决定了超导电性的对称性,在小的Hund耦合下为扩展的s波,在大的Hund耦合和大的U时为d波。前者与最近的ARPES和Andreev反射光谱仪的实验结果一致。
2008-12-18 cond-mat.supr-con
On the mechanism of high-temperature superconductivity in the iron based pnictides
最近在掺杂铁基磷属元素化合物(LnO_{1-x} F_xFeAs,其中Ln = La,Ce,Sm,Pr,Nd等)中发现了中高温(26 K ~ 55 K)超导性,具有层状结构的铜酸盐,引发了对理解配对机制的新挑战。在回顾了这些系统的现有研究成果后,本文提出了一个声子介导和畸变场介导的配对过程给出超导临界温度T_c正确顺序的组合机制的理论模型。畸变场模由简并或近简并铁3 d_{xz}和3 d_{yz}轨道引起的Jahn-Teller或伪Jahn-Teller效应引起。
2009-03-06 cond-mat.supr-con
Superconductivity at 55 K in iron-based F-doped layered quaternary compound Sm[O1-xFx]FeAs
本文报道了铁基砷氧化物Sm[O_(1-x)Fx]FeAs的超导电性,其起始电阻率转变温度为55.0K,Meissner转变温度为54.6K。该化合物具有与LaOFeAs相同的晶体结构,但晶格收缩,成为除铜氧化物外所有材料中临界温度最高的超导体。
2008-05-15 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Ca1-xLaxFeAs2: A Novel 112-Type Iron Pnictide with Arsenic Zigzag Bonds
我们报道了新型112型铁基化合物Ca 1-xLaxFeAs 2的超导电性。单晶X-射线衍射分析表明,该化合物结晶在单斜晶系结构(空间群P21),其中Fe 2As 2层交替与Ca 2As 2间隔层,使一价砷形成锯齿形链。在x = 0.1的样品中观察到转变温度为34 K的超导性,而x = 0.21的样品在45 K时表现出痕量的超导性。第一性原理能带计算表明存在几乎圆柱形的费米面,有利于La掺杂的CaFeAs 2的高Tc。
2013-11-06 cond-mat.supr-con
Coexistence of Antiferromagnetism and Superconductivity in Iron-Based Superconductors
本文利用平均场论,在双轨道和三轨道模型下,对铁基超导体中反铁磁性和超导电性的共存进行了理论研究。我们发现在这两个模型中,s_{+-}波和s_{++}波超导性都可以与反铁磁性共存。在反铁磁相的狄拉克费米面上,超导能隙函数对s_{++}波有节点,对s_{+-}波无节点.另一方面,非狄拉克费米面上的能隙函数是无节点的或偶然节点的,取决于配对相互作用的参数,这与配对对称性无关。
2014-07-24 cond-mat.supr-con
Sulfur annealing effect for superconductivity in iron chalcogenide compounds
我们发现了一种新的铁硫系超导体的退火方法。结果发现,硫退火脱层过量的Fe通过形成FeS2。由于其特殊性,硫退火适用于制备基于Fe硫属化物的电线或电缆。
2013-08-26 cond-mat.supr-con
Soft chemical control of superconductivity in lithium iron selenide hydroxides Li1-xFex(OH)Fe1-ySe
描述了水热合成层状锂铁硒化物氢氧化物Li 1-xFex(OH)Fe 1-ySe(x ~ 0.2; 0.02 < y < 0.15),其在铁硒化物层中具有宽范围的铁位空位浓度。铁空位浓度是唯一重要的组成变量,也是控制晶体结构和电子性质的关键参数。单晶X射线衍射、中子粉末衍射和X射线吸收光谱测量表明,当铁空位浓度较低时,在水热合成的样品中观察到了40 K的超导性(y < 0.05)并且当铁的氧化态降低到略低于+2时,而具有较高空位浓度和相应较高铁氧化态的样品不是超导的。通过证明样品的还原性合成后锂化通过从Li 1-xFex(OH)储层置换铁原子以填充硒化物层中的空位而在临界温度超过40 K时开启超导性,强调了在铁硒化物层中将低铁氧化态与低空位浓度相结合的重要性
2015-01-24 cond-mat.supr-con
Anomalous carrier density independent superconductivity in iron pnictides
通过调节载流子掺杂、压力、键角等参数,可以在铜酸盐和铁基体系中观察到圆顶形的超导相图(TM = Co,Ni)掺杂可使Ca_(0.94)La_(0.06)Fe_(2As)_2在35 K附近产生高温超导,其在固有自旋密度波/反铁磁性(SDW/AFM)状态的完全抑制之前突然出现。出乎意料的是,高Tc超导性的起始临界温度对于宽范围的TM掺杂保持恒定。可能的外在因素,如相分离,化学不均匀性,和载流子抵消效应都被排除在外。这种与载流子密度无关的反常超导现象与La_(2-x)Sr_xCuO_(4-La_2CuO_(4))双层膜系统中的界面超导现象非常相似。进一步验证二维(2D)超导性的Tinkham的角依赖临界场模型,以及由角度分辨的磁阻测量共同支持的界面效应诱导的高Tc超导性的想法。
2016-04-11 cond-mat.supr-con
Oxygen-annealing effects on superconductivity in polycrystalline Fe1-xTe1-ySey
反PbO型铁硫属化合物Fe_(1-x)Te_(1-y)Sey(x = 0,0.1,y = 0.1 ~ 0.4)的超导电性取决于FeTe_(1-y)Sey层间铁原子的量(x)。标称Fe1.1Te1-ySey的非超导样品在氧气气氛中在300°C退火后转变为临界温度高达14 K的超导体。该过程在随后的氢退火时是不可逆的。磁性测量是一致的铁氧化物的形成,这表明氧退火优选地提取间隙铁从Fe 1-xTe 1-ySey干扰超导性。
2015-05-22 cond-mat.supr-con
Superconductivity Induced in Iron Telluride Films by Low Temperature Oxygen Incorporation
我们报告的超导诱导膜的非超导,反铁磁母体材料FeTe的低温氧掺入在可逆的方式。X射线吸收表明,氧掺杂改变了名义Fe价态从2+在非超导状态,主要是3+在超导状态。因此,氧掺杂的FeTe中的超导性发生在与更常见的FeTe $_{1-x}$ Se $_x$完全不同的电荷和应变状态下。这项工作也提出了一个方便的路径进行掺杂实验原位与许多测量技术。
2010-03-16 cond-mat.supr-con
High-Tc Superconductivity in some Heavy Rare-earth Iron-arsenide REFeAsO1-delta(RE = Ho, Y, Dy and Tb) Compounds
用高压合成法和特殊的快淬工艺成功地合成了新的砷化铁超导体REFeAsO_(1-δ)(RE = Ho,Y,Dy和Tb),其起始超导临界温度分别为50.3 K,46.5 K,52.2 K和48.5 K。
2008-09-22 cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity and normal state properties of epsilon-iron at high pressure
在发现了ε-铁的超导性之后,随后的实验暗示了正常相的非费米液体行为和超导态对无序的敏感依赖性,这两个都是非常规配对的标志。我们报告进一步的电阻测量压力下的铁样品从多个来源。在整个超导压力范围内,低温下ε-铁的正常态电阻率变化为ρ_0 + Δ T ^{5/3}。超导电性可以被机械功破坏,并通过退火恢复,表现出对剩余电阻率的敏感性。ρ_0和A系数与超导临界温度T_c之间有很强的相关性。在部分电阻转变中,存在显著的电流依赖性,V(I)=a(I-I_0)+bI^2,其中a >> b,可能表明磁通流电阻率,即使在没有外部施加磁场的情况下。
2003-10-22 cond-mat.supr-con
Competition between stripe and checkerboard magnetic instabilities in Mn-doped BaFe2As2
Ba(Fe0.925Mn0.075)2As 2的非弹性中子散射测量表明,在Fe正方晶格中,(1/2,0)和(1/2,1/2)两个波矢上的自旋涨落分别对应于预期的条纹自旋密度波序和棋盘形反铁磁序.在T_N=80 K以下,出现长程条纹磁有序,在(1/2,0)处出现尖锐的自旋波激发,而在(1/2,1/2)处仍存在宽的扩散自旋涨落。低浓度的Mn掺杂剂使(1/2,1/2)处的局部磁矩自旋波动成核,其与(1/2,0)处的巡回自旋波动竞争,并且可能破坏超导性的发展。
2012-06-15 cond-mat.supr-con
Bulk superconductivity and role of fluctuations in the iron-based superconductor FeSe at high pressures
铁基超导体FeSe提供了一种独特的可能性,可以通过压力(p)调谐来研究超导性与纯磁序以及磁序的相互作用。通过在p ~ 2.36GPa范围内的比热测量,我们用热力学探针研究了FeSe中的多相结构。我们的结论是,超导体是散装在整个p范围内,并与磁性竞争。我们的分析表明,超导和磁波动存在于一个很宽的温度范围以上的各自的散装转变温度,只要磁性存在。这些观察结果突出了FeSe和欠掺杂铜酸盐超导体之间的相似性,其中波动起着至关重要的作用。
2019-11-19 cond-mat.supr-con
Superconductivity at 34.7 K in the iron arsenide Eu0.7Na0.3Fe2As2
EuFe2As2是三元铁砷化物家族的成员。EuFe_2As_2与BaFe_2As_2和SrFe_2As_2一样,在200K附近电阻率出现明显的异常。这表明EuFe_2As_2是另一种有希望的母体化合物,通过适当的掺杂可以实现超导电性。在这里,我们报告的超导电性的Eu0.7Na0.3Fe2As2的部分取代的铕网站与钠的发现。如EuFe2As2所预期的那样,ThCr2Si2四方结构形成为组成Eu0.7Na0.3Fe2As2的主相。电阻率测量揭示了该化合物的转变温度高达34.7 K,高于Eu 0.5K 0.5Fe 2As 2的Tc。
2008-12-06 cond-mat.supr-con
Removal of excess iron by annealing processes and emergence of bulk superconductivity in sulfur-substituted FeTe
本研究通过盐酸刻蚀和真空退火处理硫取代FeTe,去除多余铁并显著提升其超导性质量,证实了体超导性的出现,为相关铁基化合物实现体超导性提供了重要途径。
2025-02-14 cond-mat.supr-con
High - Temperature Superconductivity in Iron Based Layered Compounds
我们对新型高温超导体--REOFeAs(RE=La、Ce、Nd、Pr、Sm.)等铁基层状化合物的基本实验事实进行了综述,AFe_2As_2(A=Ba,Sr...),AFeAs(A=Li,.)和FeSe(Te)。我们讨论了电子结构,包括相关性的作用,频谱和集体激发(声子,自旋波)的作用,以及主要的模型,描述可能的类型的磁有序和库珀配对在这些化合物。
2008-12-01 cond-mat.supr-con
High Temperature Superconductivity in Iron Pnictides and Chalcogenides
超导性在金属中是在电子对的相干宏观量子态形成时发展起来的。铁磷属化物和硫属化物是具有高超导转变温度的材料。在这篇综述中,我们描述了该领域的进展,这些进展导致铁基超导体的超导转变温度更高,以及形成它们的各种材料。我们总结了正常态和超导机制的基本方面。我们强调电子-电子关联的程度和它们在正常态性质中的表现。我们研究了磁性的本质,分析了它在驱动电子向列性中的作用,并讨论了相图中磁性边界处的量子临界性。最后,我们回顾了超导配对的振幅和结构,并调查优化超导电性的潜在设置。
2016-04-12 cond-mat.supr-con
Superconductivity From Repulsive Electronic Correlations on Alternant Cuprate and Iron-based Lattices
高温超导理论中的一个关键问题是非对角长程序(ODLRO)是否可以全部或大部分由排斥电子关联诱导。铜酸盐和铁基磷属元素化物和硫属元素化物交替晶格上的电子对可以以强的短程库仑排斥和弱得多的长程吸引尾相互作用。在这里,我们表明,这种相互作用的电子可以合作,以产生一个超导状态,其中时间反演的电子对有效地避免了排斥的部分,但主要驻留在吸引力的潜在区域。交替的晶格结构是这种稳定机制的一个关键特征,导致高温超导性与dx 2-y2或符号交替的s波或s +/-凝聚对称性的发生。
2013-03-18 cond-mat.supr-con
Topological Crystalline Superconductivity in Dirac Semimetal Phase of Iron-based Superconductors
在铁基超导体中,$d$ -和$p$ -轨道的能带反转产生狄拉克半金属态。我们从理论上研究了它们在正常相和超导相的拓扑性质,基于紧束缚模型,包括材料的完全对称性。我们证明了与能带结构相关的$d$ -和$p$ -轨道的电子之间的库珀对产生奇宇称超导性。通过求解Bogoliubov-de Gennes方程,我们给出了典型的表面态,并利用晶体对称性定义的拓扑不变量对其进行了表征。结果表明,在实验中出现了表面平带、Majorana四重态和Möbius扭曲表面态等多种形式的Majorana费米子。我们的理论结果表明,铁基超导体是实现丰富的拓扑晶相的有前途的平台。
2019-06-21 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
Extended Hubbard model of superconductivity driven by charge fluctuations in iron-pnictides
我们提出了一个方案的铁pnictide超导介导的电荷波动,强烈增强的Fe-As间的电子相互作用。推导了LaOFeAs族的八带扩展哈伯德模型,其中包括Fe 3 $d$和As 4 $p$轨道,我们发现在Fe-磷族元素结构中,由$p$ - $d$电荷转移和As轨道极化相互作用引起的电荷涨落分别在波矢$(0, 0)$和($π$,0)和($π$,$π$)处出现峰值.轨道内自旋单重配对吸引力的发展,在这些波矢和线性化的间隙方程的解决方案显示出强大的s波超导与$s_\pm$和$s_{++}$间隙功能。
2011-10-05 cond-mat.supr-con
Electronic Structure, Magnetism and Superconductivity of Layered Iron Compounds
用电子结构计算方法讨论了层状铁超导体。迄今为止发现的四个化合物家族,包括Fe(Se,Te),具有密切相关的电子结构。费米面由不连通的空穴和电子柱以及取决于特定材料的附加空穴部分组成。这使得材料接近流动磁性,这是由于态的高密度和嵌套。密度泛函的结果和实验的比较提供了有力的证据巡游自旋涨落,这是讨论与超导性。提出了氧磷属化合物结构转变和SDW转变之间的中间相是一个过渡相。
2008-10-16 cond-mat.supr-con
Superconductivity in iron telluride thin films under tensile stress
通过在薄膜中实现张应力状态,将13 K的超导电性引入FeTe中,FeTe是铁的磷属元素化物和硫属元素化物的非超导母体化合物,其转变温度高于其超导同构对应物FeSe的转变温度。对于这些拉伸应力薄膜,超导性伴随着软化的一级磁和结构相变;而且,在所有的FeTe薄膜的面内延伸和面外收缩是普遍的独立的符号的晶格失配,无论是正还是负。此外,发现这些薄膜的转变温度与四面体键角之间存在相关性。
2009-11-27 cond-mat.supr-con
Switching Magnetism and Superconductivity with Spin-Polarized Current in Iron-Based Superconductor
利用自旋极化扫描隧道显微镜(SPSTM)研究了磁阻挫铁基超导体的磁性和超导电性的转变机制。我们对单晶Sr $_2$ VO $_3$ FeAs的SPSTM研究表明,自旋极化隧穿电流可以将Fe层磁性转变为非平凡的$C_4$(2 $\times$ 2)阶,这是非极化电流热激发所不能实现的。我们的隧道谱研究表明,诱导的$C_4$(2 $\times$ 2)有序具有铁层中的元胞反铁磁有序特征,并具有强烈的抑制超导电性。此外,超过体Fe自旋有序温度的热搅拌擦除$C_4$状态。这些结果提出了一种新的可能性,通过改变铁基超导体中自旋极化和非极化隧穿电流的磁序对称性来切换局域超导性。
2017-09-14 cond-mat.supr-con
From density functional theory to the functional renormalization group: superconductivity in the iron pnictide LiFeAs
采用密度泛函理论和泛函重整化群相结合的方法,考虑了轨道相关的相互作用参数,导出了弱到中关联费米系统的有效低能理论.作为应用,我们研究了111类铁磷属元素化合物的主要代表LiFeAs的竞争涨落。超导序参量是由共线反铁磁涨落驱动的s+型。它们最终超过了伽马点处小孔袋产生的铁磁波动,因为系统流向低能量。
2011-03-10 cond-mat.supr-con
A magnetic origin for high temperature superconductivity in iron pnictides
在传统的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超导体中,当电子在超导转变温度Tc以下形成相干的库珀对时发生超导性。虽然成对电子的动能在超导状态下相对于正常状态增加,但离子晶格能的减少足以给出超导凝聚能。对于由反铁磁母体化合物的电子或空穴掺杂得到的铁磷属元素化物超导体,超导电性的微观起源尚不清楚。在这里,我们使用中子散射表明,高Tc超导性只发生在低能量巡回电子自旋激发耦合和高能量自旋激发的铁磷属元素。由于我们的绝对自旋磁化率测量最佳的空穴掺杂的铁pnictide揭示,在低于和高于Tc的磁交换能的变化可以解释超导凝聚能,我们得出结论,高能量自旋激发引起一个大的磁交换耦合J和低能量自旋激发耦合到巡回电子的存在是必不可少的高Tc超导铁pnictide。
2013-03-29 cond-mat.supr-con
Superconductivity Above 40 K Observed in a New Iron Arsenide Oxide (Fe2As2)(Ca4(Mg,Ti)3Oy)
发现了一种新的层状铁砷氧化物(Fe_2As_2)(Ca_4(Mg,Ti)_3 O_y)。它的晶体结构为四方晶系,空间群为I4/mmm,由反萤石型FeAs层和三层钙钛矿电池的阻挡层组成,与我们以前发现的(Fe_2As_2)(Sr_4(Sc,Ti)_3 O_8)相一致。(Fe_2As_2)(Ca_4(Mg,Ti)_3 O_y)的晶格常数为a = 3.877 A和c = 33.37 A。该化合物在磁化率测量中表现出高达43 K的体超导电性,而没有故意的载流子掺杂。在~47 K时观察到电阻率下降,在42 K时实现零电阻。这些值对应于REFeAsO系统之后的层状铁基超导体中的第二高Tc。
2010-06-14 cond-mat.supr-con
Superconductivity in the iron selenide KxFe2Se2 (0 <= x <= 1)
我们报告了在30 K以上的超导电性在一个新的FeSe层化合物K0.8Fe2Se2(名义成分)实现金属K插入FeSe层之间。它是BaFe_2As_2的等结构,并且在环境压力下具有迄今为止FeSe层材料的最高Tc。霍尔效应表明在这种超导体中载流子主要是电子。我们确认,在30 K以上观察到的超导性是由于这种新的FeSe基122相。我们的研究结果表明,FeSe层材料是真正了不起的超导体通过结构和载流子调制。
2010-12-14 cond-mat.supr-con
Orbital Order, Structural Transition and Superconductivity in Iron Pnictides
我们研究了铁磷属元素化物超导体的16带d-p模型,其中存在电子-声子耦合g和正交模,这对于再现最近观察到的超声软化是至关重要的。在RPA中,我们得到了低于TQ的铁轨道序,它在Ts = TQ处诱导四方-正交结构转变,以及低于TN的条纹型反铁磁序。在相变附近,当TQ > TN时,由于轨道涨落,系统表现出s++波超导电性,而当TQ > TN时,由于磁场涨落,系统表现出s+-波超导电< TN. The former case is consistent with the phase diagram of doped iron pnictides with Ts >性.
2010-12-21 cond-mat.supr-con
Pressure-Induced Superconductivity and Its Scaling with Doping-Induced Superconductivity in the Iron Pnictide with Skutterudite Intermediary Layers
Ca_(10)(PtnAs_8)(Fe_2As_2)_5(n= 3,4)化合物是一种新型的铁磷属元素化物超导体,其结构由Ca-PtnAs_8-Ca-Fe_2As_2层堆叠而成。当n=3(10-3-8相)时,未掺杂的化合物是反铁磁(AFM)半导体,而当n=4(10-4-8相)时,未掺杂的化合物是转变温度为26 K的超导体。在这里,我们报告的10-3-8化合物通过原位电阻,磁化率和霍尔系数测量的组合获得的高压研究的结果。我们发现在3.5 GPa压力范围内,它的原子力显微镜(AFM)有序度被完全抑制,然后在3.5-7 GPa压力范围内出现超导态。超导转变温度与压力的关系呈圆顶状。
2023-02-03 cond-mat.supr-con
Pressure-induced superconductivity in Iron pnictide compound SrFe2As2
在高压下的电阻率已被测量在名义上纯SrFe_2As_2高达14 GPa。随着压力的增加,电阻率出现下降,我们清楚地观察到零电阻率。超导转变温度(Tc)的最大值为38K。该值对应于K+离子在A2+位最佳掺杂的AFe_2As_2(A=Sr,Ba)体系的值。
2008-10-08 cond-mat.supr-con
Reemerging superconductivity at 48 K across quantum criticality in iron chalcogenides
压力在铁基超导体的超导性的诱导和控制中起着至关重要的作用。用较小的稀土离子代替较大的稀土离子来模拟压力效应,令人惊讶地将这些材料的超导转变温度Tc提高到了创纪录的55 K。然而,Tc总是下降后,通过一个最大值在某些压力和超导性最终趋于消失在足够高的压力1 -3。在这里,我们表明,超导电性可以重新出现一个更高的Tc后,其破坏后,从周围的环境条件下的值约31 K在新发现的铁硫属化物超导体的压缩。发现在第二超导相,K_(0.8)Fe_(1.70)Se_2的最大T_c高达48.7K,(Tl_(0.6)Rb_(0.4))Fe_(1.67)Se_2的最大T_c高达48 K,创下了硫系超导体中T_c的新记录。第二超导相的存在被认为与压力诱导的量子临界性有关。我们的研究结果指出了在铁基和其他超导体中进一步实现高Tc超导性的潜在途径。
2012-01-12 cond-mat.supr-con
Highly Correlated Electron State and High-Temperature Superconductivity in Iron Pnictides
结果表明,早先提出的铜酸盐和掺杂的picene的高温超导性的定性模型是基于价电子态取决于它们形成的化学键的性质和电子之间的库仑相互作用的观点,不仅得到铁磷属元素的实验数据的证实,而且得到了改进。从化学的角度来看,高温超导性与沿着共价键合离子链通过离域$π$轨道的额外$π$键合有关,就像在铜酸盐中一样。从物理的角度来看,如铁磷属元素的数据显示,超导性与FeAs层过渡到类似于宏观量子系统的状态相关联,该宏观量子系统的特征在于高度相关的电子状态,形成具有量子化能级的电子对的二维晶体,以及这些晶体之间的强库仑相互作用。这种系统中的超导性是通过由玻色子形成的一维维格纳晶体组成的二维维格纳晶体来实现的,即,沿着离子链延伸的处于相同准一维状态的单线态电子对,其对应于化学中的离域$π$轨道。该模型对三种不同类型的材料(铜酸盐、picene、铁磷族化合物)的适用性表明,考虑到价电子的高度关联态和电子之间的强库仑相互作用,该模型对超导理论的发展是有用的。
2013-06-22 cond-mat.supr-con