We have performed an angle-resolved photoemission spectroscopy study of the new iron-based superconductor K0.8Fe1.7Se2 (Tc ~ 30 K). Clear band dispersion is observed with the overall bandwidth renormalized by a factor of 2.5 compared to our local density approximation calculations, indicating relatively strong correlation effects. Only an electronlike band crosses the Fermi energy, forming a nearly circular Fermi surface (FS) at M (π, 0). The holelike band at Γ sinks ~ 90 meV below the Fermi energy, with an indirect band gap of 30 meV to the bottom of the electronlike band. The observed FS topology in this superconductor favors (π, π) inter-FS scattering between the electronlike FSs at the M points, in sharp contrast with other iron-based superconductors which favor (π, 0) inter-FS scattering between holelike and electronlike FSs.
Anomalous doping evolution of nodal dispersion revealed by in-situ ARPES on continuously doped cuprates
利用原位角分辨光电子能谱研究了高温超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+x}$连续掺杂表面结色散的系统掺杂演化.我们发现,节点色散有三个部分分开的两个扭结,位于~10 meV和大约70 meV,分别。这三个段具有不同的带速和不同的掺杂依赖性。特别是,高能量段的速度随着掺杂水平的降低而单调增加,甚至可以超过裸带速度。我们建议,电子分馏是一个可能的原因,这种异常的节点色散,甚至可能发挥关键作用,在理解的奇特性质的铜酸盐。
Strongly three-dimensional electronic structure and Fermi Surfaces of SrFe$_{2}$(As$_{0.65}$P$_{0.35}$)$_{2}$: Comparison with BaFe$_{2}$(As$_{1-x}$P$_{x}$)$_{2}$
等价取代铁磷属元素化物超导体SrFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$($x$ =0.35)的最佳临界温度比类似系统BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$稍高,其母体化合物SrFe $_{2}$ As $_{2}$的Néel温度比BaFe $_{2}$ As $_{2}$高得多。利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了最佳掺杂SrFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$的能带结构和费米面。与BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$的情况一样,在(0,0)附近观察到三个类孔费米面(FS),在($π$,$π$)附近观察到两个类电子费米面。用不同光子能量的测量表明,其中一个空穴FS比BaFe(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$中相应的一个沿着$k_{z}$方向更强烈地翘曲,而电子FS几乎是圆柱形的,不像BaFe(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$中的波纹状FS。ARPES数据与第一性原理能带结构计算结果的比较表明,不仅不同轨道性质的能带之间,而且相同轨道性质的空穴和电子FS之间的准粒子质量重整化因子也不同。通过研究空穴和电子FS之间的嵌套条件,我们得出结论,FeAs层之间的磁相互作用,而不是FS嵌套发挥…
Quantitative Comparison between Electronic Raman Scattering and Angle-Resolved Photoemission Spectra in Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ Superconductors: Doping Dependence of Nodal and Antinodal Superconducting Gaps
Fermi surfaces and orbital polarization in superconducting CeO$_{0.5}$F$_{0.5}$BiS$_{2}$ revealed by angle-resolved photoemission spectroscopy
利用偏振相关角分辨光电子能谱(ARPES)研究了BiSPDMATHABMM基CeO $_{0.5}$ F $_{0.5}$ BiS $_2$超导体的电子结构,并成功地阐明了费米面上的轨道特征.在X点周围的矩形费米口袋中,平行于$k_y$方向的直线部分由Bi $6p_x$特征主导。轨道极化表明BiS $_2$系统的准一维电子结构。此外,四边形排列的Bi上的扭曲可以引起带Jahn-Teller效应。
Nematicity in the pseudogap state of cuprate superconductors revealed by angle-resolved photoemission spectroscopy
赝能隙的性质及其与超导电性的关系是铜氧化物超导体的核心问题之一。最近,一种可能的情况已经提出,赝能隙状态是一个独特的阶段,其特征在于自发的旋转对称性破缺称为“向列性”的基础上的运输和磁化率测量,其中的对称性破缺被观察到低于赝能隙温度$T^*$。在这里,我们报告了一个温度依赖的ARPES研究的向列性在轻微过掺杂的Bi ${}_{1.7}$ Pb ${}_{0.5}$ Sr ${}_{1.9}$ CaCu ${}_2$ O ${}_{8+δ}$沿Cu-O键方向施加的单轴应变触发。虽然向列性增强的赝隙状态,在以前的研究中,它被抑制在超导状态。这些结果表明赝能隙态具有自发旋转对称破缺的特征,向列性可能与超导性竞争。这些新的实验发现可能为赝能隙的性质及其与超导电性的关系提供线索。
Small and nearly isotropic hole-like Fermi surfaces in LiFeAs detected through de Haas van Alphen-effect
LiFeAs是砷基铁磷族化合物超导体中唯一一种不具有磁有序性的近化学计量比化合物。这与电子结构计算不一致,电子结构计算和一个非常稳定的磁性状态,并预测圆柱形的空穴和电子状费米表面片,其几何形状表明自旋波动和嵌套矢量处可能的长程有序不稳定性。事实上,一个复杂的磁性相图中确实观察到的同构NaFeAs化合物。先前的角分辨光电发射(ARPES)实验揭示了空穴和类电子表面的存在,但具有相当不同的横截面积,并且没有嵌套,这被认为是支撑超导体的pnictide家族中的磁序和超导性。这些ARPES观测结果受到了随后的de Haas van Alphen(dHvA)测量的挑战,该测量检测到了一些与原始能带计算大致一致的电子状费米表面片。在这里,我们展示了一个详细的dHvA研究揭示了额外的,小的和几乎各向同性的费米表面片在LiFeAs单晶,这应该对应于孔状轨道,如先前观察到的ARPES。因此,我们的研究结果调和了ARPES和以前的dHvA结果之间的明显差异。这些费米表面口袋的小尺寸表明在LiFeAs的电子相关性的突出作用。间隙节点的情况下,结合准二维和三维费米表面的共存,有利于LiFeAs的s波配对对称性。但是LiFeAs和LiFeP之间类似的类电子费米面结合非常不同的空穴袋,表明LiFeP的能隙函数中的节点可能位于空穴袋上。
Electronic Origin of Ferromagnetic Excitations in the Candidate Spin-Triplet Superconductor CeSb2
Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Fudan University(复旦大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
Nanoscale electronic inhomogeneity in FeSe$_{0.4}$Te$_{0.6}$ revealed through unsupervised machine learning
我们报告了FeSe $_{0.4}$ Te $_{0.6}$中明显的低能纳米级电子不均匀性,这是由于通过无监督机器学习揭示的硒和碲原子的分布。通过一个无监督的聚类算法,特征光谱的硒和碲丰富的地区进行了识别。与这些光谱相关的不均匀性可以在微分电导中清楚地追踪到,并且在费米能量的几个电子伏以及几个百万电子伏的能量尺度上都可以检测到。与ARPES相比,这种不均匀性可以与费米能量之上的类电子能带联系起来。它与硒和碲的局部分布有直接关系。与超导能隙的大小没有明显的相关性,然而相干峰的高度与检测到该带的强度以及因此与局部化学成分显着相关。
Unusual Fermi surface nesting in parent compounds of iron arsenic high temperature superconductors revealed by Angle Resolved Photoemission Spectroscopy
Disappearance of Superconductivity and a Concomitant Lifshitz Transition in Heavily-Overdoped Bi2Sr2CuO6 Superconductor Revealed by Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
Observation of Two-Dimensional Bulk Electronic States in a Superconducting Topological Insulator Heterostructure Cux(PbSe)5(Bi2Se3)6: Implications for Unconventional Superconductivity
我们对Cux(PbSe)5(Bi 2Se 3)6(CPSBS; x = 1.47)(一种由拓扑绝缘体异质结构衍生的超导体)进行了角分辨光电子能谱(ARPES),以阐明与可能的非常规超导电性发生相关的电子态。当Cu嵌入到母体化合物(PbSe)5(Bi 2Se 3)6中时,我们观察到由于电子掺杂导致的体导带的明显能量偏移。CPSBS的光子能量相关的ARPES测量表明,所观察到的体带形成一个圆柱形的类电子费米面的布里渊区中心。体电子态的二维性质表明奇宇称Eu配对或偶宇称d波配对的发生,这两者都可以在超导态中提供马约拉纳束缚态的平台。
Revisit of the Orbital-Fluctuation-Mediated Superconductivity in LiFeAs: Nontrivial Spin-Orbit Interaction Effects on the Bandstructure and Superconducting Gap Function
Evolution of Incommensurate Superstructure and Electronic Structure with Pb Substitution in (Bi$_{2-x}$Pb$_{x}$)Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ Superconductors
采用移动溶剂浮区法生长了高质量的Bi $_{2-x}$ Pb $_{x}$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$(Bi 2212)单晶,并进行了不同Pb替代量($x=0-0.8$)的研究。用透射电子显微镜(TEM)和高分辨激光角分辨光电子能谱(ARPES)对样品进行了表征。首次揭示了Pb取代后电子结构和超结构的系统演化。超结构显示出显着的变化与铅取代和无公度调制矢量($\textbf{Q}$)随铅取代的增加而减小。同时,由ARPES测量得到的超结构强度也随着Pb浓度的增加而显著降低。Bi 2212中的超结构可以被Pb取代有效地抑制,当Pb取代为$x=0.8$时,超结构几乎消失。我们还发现,在ARPES测量的超结构带敏感地依赖于所使用的激光的光子能量,它们可以变得甚至比主带强时,使用10.897 eV的激光光子能量。这些结果为铋系高温超导体中无公度超结构的起源及其控制和抑制提供了重要信息。
Effective perpendicular electric field as a probe for interlayer pairing in ambient-pressure superconducting La$_{2.85}$Pr$_{0.15}$Ni$_{2}$O$_{7}$ thin films
Electronic Structure and Superconducting Gap of HgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{8+δ}$ Revealed by Laser-Based Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences(中国科学院化学物理研究所);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室)
Detailed Electronic Structure of the Three-Dimensional Fermi Surface and its Sensitivity to Charge Density Wave Transition in ZrTe3 Revealed by High Resolution Laser-Based Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
Superconductivity and phonon self-energy effects in Fe$_{1+y}$Te$_{0.6}$Se$_{0.4}$
我们用偏振分辨拉曼光谱研究了Fe $_{1+y}$ Te $_{0.6}$ Se $_{0.4}$与$T_c=14$ K的多带超导体。在超导状态的深处,我们在$XY$($B_{2g}$)散射几何中检测到45 cm $^{-1}$($2Δ=5.6$ meV)处的成对破缺激发,这与ARPES在具有$d_{xz}/d_{yz}$特征的类孔费米口袋上揭示的超导能隙能量(3 meV)的两倍一致。我们分析了$B_{1g}$(Fe)声子的超导电性诱导声子自能效应,并估算了电子-声子耦合常数$λ^Γ\approx 0.026$,这不足以用$T_c=14$ K解释超导电性.
Doping Evolution of Nodal Electron Dynamics in Trilayer Cuprate Superconductor Bi$_2$Sr$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{10+δ}$ Revealed by Laser-Based Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
Surface electronic structure and isotropic superconducting gap in (Li$_{0.8}$Fe$_{0.2}$)OHFeSe
利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了(Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$)OHFeSe的表面电子结构和超导能隙,该超导体是一种FeSe层间无反铁磁相和Fe空位有序的嵌入式FeSe衍生超导体,超导转变温度($T_c$)$\sim$ 40 K.我们发现(Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$)OH层掺杂电子进入FeSe层。在(Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$)OHFeSe中表面FeSe层的电子结构类似于Rb $_x$ Fe $_{2-y}$ Se $_2$,除了由于极性表面它仅包含一半的载流子,这表明在本体(Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$)OHFeSe和Rb $_x$ Fe $_{2-y}$ Se $_2$之间类似的准粒子动力学。在$T_c$下方观察到超导能隙,在电子费米面周围各向同性分布。与$A_x$ Fe $_{2-y}$ Se $_2$(\textit{A} = K,Rb,Cs,Tl/K)相比,(Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$)OHFeSe中更高的$T_c$可能归因于FeSe层更高的均匀性或(Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$)OH层所起的某些未知作用。
Striped superconductors: How the cuprates intertwine spin, charge and superconducting orders
最近的输运实验在原来的铜氧化物高温超导体,{La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$ },揭示了一个显着的序列的转变和交叉引起的一种形式的动态降维,其中块体晶体成为基本超导在两个方向上,而它仍然在第三个不良的金属。我们确定这些现象所产生的一个独特的新的超导状态,“条纹超导体,”在超导秩序是空间调制,使其体积平均值为零。在这里,除了概述突出的实验发现,我们勾勒状态的序参量理论,强调条纹超导体从根本上不同于普通(均匀)超导体的一些方式,特别是关于它对猝灭随机性的反应。我们还提出了DMRG计算的结果,在相互作用的电子模型中,超导秩序的符号振荡建立。最后,我们推测这种状态的相关性,在其他铜酸盐的实验,包括最近的光学研究{La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$ }在磁场中,中子散射实验欠掺杂{YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$ },和一系列的STM和ARPES研究中看到的异常{Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ} $ }。