Bogoliubov quasiparticles coupled to the antiferromagnetic spin mode in a vortex core
在铜基和铁基非常规超导体中,博戈留博夫准粒子以动量$(π,π)$与自旋共振相互作用。这种相互作用是通过准粒子光谱中的特定特征来揭示的,比如光电发射中的扭结和隧穿中的凹陷。我们研究这些签名,因为它们出现在内部和周围的涡核的局域态密度(LDOS),通过扫描隧道光谱实验访问的属性。我们的模型保留了空间和时间中自能的整个非定域结构,因此不适合使用Bogoliubov-de Gennes方程进行哈密顿处理。与自旋共振的相互作用并没有抑制涡旋中心的零偏峰,尽管它降低了它的光谱权重;它也没有涂抹出涡旋LDOS,而是增加了它的结构。我们发现的一些签名可能已经在FeSe中测量到了,但仍然没有被注意到。我们比较的LDOS作为一个功能的能量和位置与和不耦合的自旋共振和观察,特别是准粒子干涉图案周围的旋涡强烈阻尼的耦合。我们详细研究了由相互作用和涡旋的形成引起的局部和全局光谱权重的转移。最后,我们介绍了一种结合定域性和动量空间敏感性的实空间准粒子成像方法。这种方法允许一个访问准粒子的性质,不包含在LDOS。
2015-12-15 cond-mat.supr-con
Dirac nodal pockets in the antiferromagnetic parent phase of FeAs superconductors
我们发现,以前测得的小费米表面口袋内的反铁磁相SrFe 2 As 2和BaFe 2 As 2是一致的狄拉克色散调制层间跳跃,从而产生一个狄拉克点在k-空间和一个尖点的磁场角度依赖的磁量子振荡频率。这些发现支持了这些材料中节自旋密度波的存在,这可能在保护金属态免受局域化效应方面发挥重要作用。SrFe_2As_2和BaFe_2As_2中狄拉克费米子的速度比石墨烯中慢14-20倍,这表明磷属元素化物为探索强相互作用狄拉克费米子的效应提供了实验室。
2009-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-lying quasiparticle states and hidden collective charge instabilities in parent cobaltate superconductors (NaxCoO2)
我们报告了一个国家的最先进的光电子能谱(ARPES)研究高品质的单晶NaxCoO 2系列专注于低能量状态的细节。费米速度被发现是小的(< 0.5 eV. A),只有弱各向异性的费米表面在所有的掺杂设置的对波函数的大小为10-20纳米的顺序。在低掺杂制度的交换层间分裂消失和二维集体不稳定性,如120型波动成为运动学允许的。我们的研究结果表明,不寻常的小费米速度和独特的对称性运动不稳定性区分钴酸盐从其他非常规的氧化物超导体,如铜酸盐或cadenates。
2006-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of Spin Fluctuations in a High-Tc Parent Compound Using Resonant Inelastic X-ray Scattering
我们报告的第一个观察软X-射线散射的自旋涨落在高Tc的母体化合物。用Cu M边软X射线辐照反铁磁电荷转移绝缘体CaCuO 2。散射强度的超高分辨率测量显示,由于自旋交换散射,作为低能量损失功能的磁振子-磁振子激发。该过程类似于光学拉曼散射。该光谱提供了第一次测量的两个磁振子激发能和反铁磁交换参数在无限层CaCuO 2。结果表明,软X射线共振非弹性散射是研究铜氧化物自旋动力学的一种新方法。
2008-06-27 cond-mat.supr-con
Recursion method for the quasiparticle structure of a single vortex with induced magnetic order
我们使用一个实空间递归方法来计算局域态密度(LDOS)的模型,其中包含d波超导和反铁磁秩序。我们专注于LDOS在超导相附近的单涡与正常或反铁磁芯。此外,我们还研究了磁涡旋作为周围单向自旋密度波(条纹)的钉扎中心时的低能准粒子结构。我们计算的傅立叶变换的LDOS和相关的傅立叶分量的能量依赖性可以用来确定的磁场诱导的顺序的性质,并预测场诱导的LDOS功能,可以通过未来的扫描隧道显微镜(STM)实验进行测试。
2006-04-12 cond-mat.supr-con
Direct visualization and control of antiferromagnetic domains and spin reorientation in a parent cuprate
我们报告磁光二次谐波产生(SHG)偏振和成像Sr $_2$ Cu $_3$ O $_4$ Cl $_2$,它允许直接可视化的介观反铁磁(AFM)结构的母铜酸盐。温度和磁场相关的二次谐波揭示了90个$^{\circ}$相对取向的大畴,这些取向通过单轴磁各向异性和地球磁场的组合而稳定。低于温度$T_R$ $\sim$ 97 K,我们观察到一个不寻常的90 $^{\circ}$自旋重取向转变,可能是由竞争的两个铜亚晶格,交换AFM域状态,同时保持域结构的磁各向异性驱动。这允许通过热或激光加热确定性地切换AFM状态。在$T_R$附近,畴壁对外加磁场的响应变得异常灵敏,地球的磁场足以将它们完全从晶体中驱逐出去。我们的研究结果为研究母体铜酸盐的介观AFM行为和探索其AFM技术的潜力提供了机会。
2022-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalization of antiferromagnetic magnons by superconducting condensate and quasiparticles
本文提出利用反铁磁绝缘体与正常或超导金属界面的未补偿磁矩诱导有效交换场,通过准粒子自旋极化和自旋三重态库珀对屏蔽使磁振子色散重整化,实现无外磁场下简并磁振子模式劈裂,并可用于测量界面有效交换场幅值。
2023-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coupling angle resolved photoemission data and quasiparticle structure in antiferromagnetic insulators Sr2CuO2Cl2 and Ca2CuO2Cl2
利用扩展的紧束缚方法(ETBM)分析了Sr_2CuO_2Cl_2和Ca_2CuO_2Cl_2反铁磁绝缘体沿布里渊区(BZ)基本对称方向的准粒子色散和ARPES谱密度.准粒子色散与ARPES数据符合得很好。在价带顶,我们发现了一个窄的类杂质虚能级,其谱权与自旋涨落的浓度成正比。虚能级和价带顶部之间的赝能隙具有类似于Ca_2CuO_2Cl_2中的“剩余费米面”的色散,并且具有类似于欠掺杂Bi_(2212)样品中的赝能隙。在AFM相中的(0,0)、(pi/2,pi/2)、(pi,0)点中的偏振ARPES谱的计算奇偶性关于不同轨道对总ARPES谱密度的部分贡献的相对量值是均匀的。还确定了极化ARPES实验中不同部分贡献的可观测性条件。
2001-04-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Hall Effect and Electrical Transport in High-Tc Cuprates: Effects of Antiferromagnetic Spin Fluctuations
在正常状态下,高Tc铜氧化物的霍耳系数表现出明显的温度依赖性,其绝对值比根据能带结构简单估算的霍耳系数有所提高。人们已经认识到,霍尔系数的这种温度依赖性是由于费米表面上的高度各向异性的准粒子阻尼率。在本文中,我们进一步考虑了准粒子相互作用引起的当前顶点的顶点修正。然后,输运电流在很大程度上从准粒子速度转换,并且不再与后者成正比。因此,反铁磁布里渊区以外的费米表面的一些片段对霍尔电导率做出负贡献,即使费米表面的曲率是孔状的。霍尔系数在低温下比没有顶点校正的估计大得多。反铁磁自旋相关长度的温度依赖性也是导致霍尔系数显着的温度依赖性的关键。在我们的处理中,电子掺杂的铜氧化物的霍尔系数可以是负的,尽管费米表面的空穴状曲率。
1999-05-29 cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic transition in EuFe$_2$As$_2$: A possible parent compound for superconductors
用磁化率、电阻率、热电势、霍耳和比热测量研究了三元铁砷化物EuFe $_2$ As $_2$与ThCr $_2$ Si $_2$型结构。该化合物分别在200 K和20 K左右发生两次磁性相变。发现前者伴随着磁化率的轻微下降(减去Curie-Weiss顺磁贡献后),电阻率的快速下降,热电势的大幅跳跃和比热随温度降低而出现的尖峰,所有这些都指向自旋密度波状的反铁磁转变。后者被认为与Eu $^{2+}$矩的A型反铁磁有序有关。通过与BaFe $_2$ As $_2$和SrFe $_2$ As $_2$的物理性质比较,我们预期通过适当的掺杂可以在EuFe $_2$ As $_2$中诱导出超导电性。
2008-08-14 cond-mat.str-el 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
Fermi surface topology and low-lying quasiparticle dynamics of parent Fe$_{1+x}$Te/Se Superconductor by orbital-polarization resolved ARPES
我们报告的第一个光电子能谱研究的Fe $_{1+x}$ Te -主体化合物的新发现的铁硫系超导体(最大T $_c$ $\sim$ 27 K)。我们的结果揭示了一对几乎电子-空穴补偿的费米口袋,强烈的费米速度重整化和缺乏自旋密度波隙。在布里渊区的X点处观察到一个影洞口袋,这与长程有序的磁结构基态是一致的。没有观察到与Q=($π$ /2,$π$ /2)相关的费米表面嵌套不稳定性的特征。我们的研究结果共同揭示了Fe $_{1+x}$ Te系列是显着不同的高T $_{c}$ pnictides和可能的港口不寻常的超导电性和磁秩序的机制。
2009-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Density Wave and D-Wave Superconducting Order Parameter "Coexistence"
研究了具有d波超导关联的自旋密度波反铁磁平均场基态的性质。这种基态总是通过库珀配对获得能量。由于反铁磁间隙的存在,它在半填充时不能超导,尽管它的类粒子激发将是由电子和空穴的相干混合物组成的Bogolyubov-BCS准粒子。更有趣的和相关的超导铜氧化物的情况下,反铁磁秩序打开弱的超导电性。这将对应于在临界掺杂时反铁磁性的开始。在这种情况下,与弱反铁磁能隙成比例的小能隙为节状准粒子打开,并且准粒子峰将是可辨别的。我们数值计算了几种具有反铁磁和d波超导关联的基态的节状准粒子吸收和局域态密度。
2003-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gap-dependent quasiparticle dynamics and coherent acoustic phonons in parent iron pnictide CaFe2As2 across the spin density wave phase transition
利用飞秒时间分辨泵浦-探测光谱技术研究了非掺杂CaFe_2As_2铁磷族化合物单晶的超快准粒子动力学和相干声学声子,在TSDW ~ 165 K的温度范围内观察到自旋密度波和结构相变.指数衰减的QP弛豫和振荡的相干声学声子模对瞬态微分反射率的贡献在T_SDW附近有很大的变化。从温度依赖性的QP复合动力学的SDW阶段,我们估计了BCS类温度依赖性的电荷间隙与它的零温度值~(1.6+/-0.2)k_BT_SDW,而,远高于T_SDW,电子-声子耦合常数已被估计为~0.13的线性温度依赖性的QP弛豫时间。用传播应变脉冲模型分析了典型周期为~100 ps的长波相干声学声子,得到了3 K ~ 300 K温度范围内晶体的光学常数、声速和弹性模量的重要结果。
2013-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on "Nematic Electronic Structure in the "Parent" State of the Iron-Based Superconductor Ca(Fe1-xCox)2As2"
Chuang等人(报告,2010年1月8日,第181页)1报告了显示明显C2不对称性的准粒子干涉(QPI)成像。他们将这一结果解释为电子带仅沿该斜方晶系材料的b轴分散的电子双相的指示。我们认为,这种不对称性是一致的,与潜在的长程磁序和LDA电子结构提供了一个更好的描述QPI图像比1D能带结构由庄等人。
2010-05-11 cond-mat.supr-con
Magnetic order in lightly doped cuprates: Coherent vs. incoherent hole quasiparticles and non-magnetic impurities
我们研究了非磁性杂质存在下轻掺杂反铁磁莫特绝缘体的磁性。在t-J模型的框架内,我们用自洽图解法计算了反铁磁序参量与掺杂的关系。我们发现,在非磁性杂质的存在下,反铁磁秩序是更强大的空穴掺杂与无杂质的主机相比,这意味着磁秩序可以重新出现在轻空穴掺杂的铜酸盐掺杂锌。我们认为,这主要是由于杂质散射引起的空穴准粒子的相干性和流动性降低的损失。这些结果与Zn掺杂LaSrCuO的实验数据一致。
2006-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic resistivity of the antiferromagnetic insulator Bi_2Sr_2ErCu_2O_8
在4.2 ~ 500 K温度范围内测量和分析了Bi_2Sr_2 Ca_{1-x} Er_xCu_2O_8单晶的各向异性系数,特别是对x=1.0的反铁磁绝缘体的各向异性系数进行了研究。虽然电阻率是半导体沿面内和面外的方向,温度依赖性被发现是显着不同的。结果,x=1.0时的电阻率比在室温附近出现一个宽的最大值。反铁磁绝缘体中的导电行为不同于其它半导体材料,与高温超导体中的导电行为一样是非常规的。
1999-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong ferromagnetic exchange interaction in the parent state of the superconductivity in BaFe$_2$S$_3$
用非弹性中子散射方法研究了准一维反铁磁梯形化合物BaFe $_2$ S $_3$的自旋波,在高压下观察到超导转变[H. Takahashi { \it等人},Nat.板牙. 14,1008-1012(2015); T. Yamauchi { \it等},物理修订信函115,246402(2015)]。通过对一个粉末样品的球形平均实验数据进行海森堡哈密顿量拟合,我们发现一维反铁磁梯形沿横档方向具有强的最近邻铁磁交换相互作用($SJ_R=-71\pm4$ meV),沿腿方向具有反铁磁$SJ_L=49\pm3$ meV,沿对角线方向具有铁磁$SJ_2=-15\pm2$ meV.我们的数据表明,反铁磁自旋激发是铁基超导体的一个共同特征,而特定的相对值的交换相互作用似乎不是唯一的超导材料的母态。
2016-09-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A new quasi-one-dimensional superconductor parent compound NaMn$_6$Bi$_5$ with lower antiferromagnetic transition temperatures
Mn基超导体是一种罕见的超导体,最近报道了在高压下的准一维KMn $_6$ Bi $_5$与[Mn $_6$ Bi $_5$ ]柱。本文报道了新发现的准一维NaMn $_6$ Bi $_5$单晶的合成、磁性、电阻率和比热容。与其它AMn $_6$ Bi $_5$(A = K,Rb,Cs)相比,NaMn $_6$ Bi $_5$具有更大的Bi-Bi键长,这可能导致了47.3 K和52.3 K的两个退耦反铁磁跃迁.相对较低的反铁磁转变温度使NaMn $_6$ Bi $_5$成为探索Mn基超导体的更合适平台。在低温下观察到各向异性电阻率和非费米液体行为。热容测量表明,NaMn $_6$ Bi $_5$具有与AMn $_6$ Bi $_5$(A = K和Rb)相似的德拜温度,而索末菲系数却异常大。利用第一性原理计算,与AMn $_6$ Bi $_5$(A = K,Rb,and Cs)化合物相比,NaMn $_6$ Bi $_5$具有非常不同的态密度,并在费米能级附近有不寻常的增强.
2022-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Antiferromagnetism in Iron-Based Superconductors: Selection of Magnetic Order and Quasiparticle Interference
最近在铁基层状磷属化合物(T_c在26 - 56 K之间)中发现的超导电性引起了人们对这类材料物理的极大兴趣。在这里,我们回顾了一些特殊的反铁磁序的铁磷属元素,包括选择的条纹磁序和形成的伊辛-伊辛态在未折叠的BZ内的巡回描述。此外,我们还分析了反铁磁母相中的准粒子干涉谱的性质。
2014-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Iron-based layered superconductor LaO$_{1-x}$F$_x$FeAs: an antiferromagnetic semimetal
本文采用第一性原理密度泛函理论研究了新发现的超导化合物LaO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs。我们发现母体化合物LaOFeAs是一个准二维反铁磁半金属,其载流子主要是电子,磁矩为$2.3μ_B$,位于Fe-Fe正方晶格上的每个Fe原子周围。此外,这是一个相称的反铁磁自旋密度波由于费米面嵌套,这是强大的F掺杂。所观察到的超导现象发生在Fe-Fe反铁磁层上,表明一种新的超导机制,由自旋涨落介导。霍尔测量上的突变进一步预测为母体化合物LaOFeAs。
2008-03-22 cond-mat.mtrl-sci 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
Anisotropic Impurity-States, Quasiparticle Scattering and Nematic Transport in Underdoped Ca(Fe1-xCox)2As2
铁基高温超导性的发展时,“母”反铁磁/正交相被抑制,通常通过引入掺杂剂原子。但它们对原子尺度电子结构的影响,虽然在理论上相当复杂,但在实验上是未知的。什么是已知的是,一个强大的传输各向异性,其电阻率最大值沿晶体b轴,随着掺杂剂原子浓度的增加,这种'向列性'消失时,'母'相消失的最大超导Tc附近。因此,围绕每个掺杂剂原子的电子结构、从其散射的准粒子和输运向列性之间的相互作用已成为研究这些材料的关键焦点。在这里,通过直接可视化的原子尺度的电子结构,我们表明,在欠掺杂的Ca(Fe 1-xCox)2As 2取代Co的Fe原子产生了相同的各向异性杂质态的密集人口。每一个都是~8个Fe-Fe晶胞,并且都是随机分布的,但与反铁磁a轴对齐。通过成像他们周围的干涉图案,我们进一步证明,这些杂质状态散射准粒子在一个高度各向异性的方式,最大散射率集中沿b轴。这些数据提供了直接支持最近的建议,它主要是各向异性散射的掺杂剂诱导的杂质状态,产生的运输向列性,他们也产生简单的解释增强的向列性成比例的掺杂剂密度和沿b轴的最高电阻率的发生。
2012-11-27 cond-mat.supr-con
Neutron-Diffraction Measurements of an Antiferromagnetic Semiconducting Phase in the Vicinity of the High-Temperature Superconducting State of K$_x$Fe$_{2-y}$Se$_2$
最近发现的K-Fe-Se高温超导体引起了关于其母体化合物性质的激烈争论。输运、角分辨光电子能谱和STM测量表明,它的母体化合物可能是绝缘的、半导体的甚至是金属的[M. H.方,H.- D.王角H.董志J. Li,C.- M. Feng,J. Chen,and H. Q.袁,欧罗巴。Lett. 94,27009(2011); F. Chen等人Phys.Rev.X1,021020(2011);和W. Li等人,物理修订信函109,057003(2012)]。由于与这些不同相关联的磁性基态尚未被识别,磁性和超导性之间的关系也没有完全理解,因此该系统的真正母体化合物仍然难以捉摸。在这里,我们报告的中子衍射实验,揭示了一个半导体反铁磁(AFM)阶段与菱形铁空位秩序。半导体相的磁性顺序与铁磷属元素化物母体化合物的条纹AFM顺序相同。此外,当root 5 * root 5块AFM相与超导性共存时,条纹AFM有序被抑制,这使我们推测新的半导体磁性有序相是该超导体的真正母相。
2013-10-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum oscillations in the parent magnetic phase of an iron arsenide high temperature superconductor
我们报告量子振荡测量SrFe 2As 2-这是一个反铁磁的铁砷化物家庭的超导体-已知成为超导下掺杂和压力的应用。在液氦温度范围内,在20 - 55 T之间振荡的磁场和温度依赖性表明,电子激发是费米液体的电子激发。我们表明,所观察到的费米表面包括小口袋是一致的形成的自旋密度波。因此,我们的测量表明,高Tc超导性可以发生在掺杂或加压的常规金属自旋密度波状态。
2008-11-17 cond-mat.supr-con
Charge redistribution at the antiferromagnetic phase transition in SrFeAsF compound
自铁基高温超导体发现以来,自旋、电子和晶体结构之间的关系一直是理解超导机制的首要问题之一。在这里,我们报告穆斯堡尔和第一性原理计算研究的母体化合物SrFeAsF的结构和反铁磁(AFM)转变之间的最大温度差距($\sim$ 50\,K)。我们的研究结果表明,结构转变对化合物SrFeAsF的电子结构的影响不大,而AFM秩序的发展诱导费米能级附近的电荷的重新分配。
2011-10-11 cond-mat.supr-con
Extinction of quasiparticle interference in underdoped cuprates with coexisting order
最近的扫描隧道光谱测量[Y. Kokkovsky等人,Nature 454,1072(2008)]已经表明,当偏置电压超过对应于恒定准粒子能量的轮廓与反铁磁区边界的重合的特定阈值时,傅立叶变换电导图中的分散准粒子干涉峰消失。在这里,我们认为,这是由准静态的短程共存秩序中存在的d波超导相,而这种秩序的最有可能的起源是无序诱导的无公度反铁磁性。我们明确地显示了如何在共存的长程反铁磁秩序的相关情况下的峰值熄灭,并讨论了与现实的无序情况下的连接。由于它是本地化的准粒子干涉峰,而不是在临界偏压下被破坏的基本波腹状态本身,我们的建议解决了扫描隧道光谱和光电发射关于这些状态的性质之间的冲突。
2008-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic form factor analysis on detwinned single crystal of BaFe$_2$As$_2$
我们对铁基超导体的母体化合物BaFe $_2$ As $_2$单晶进行了12 K的中子衍射测量。为了研究反铁磁相中磁形状因子的面内各向异性,测量中使用了去孪晶的单晶。磁结构因子和磁形状因子可以用自旋密度来解释,自旋密度由占40%的$3d_{yz}$电子和占15%的其他四个$3d$轨道的电子组成.这种各向异性磁形状因子与铁基超导体母体化合物的反铁磁相中观察到的各向异性磁行为定性一致。
2014-06-19 cond-mat.supr-con
Nonmonotonic gap in the coexisting antiferromagnetic and superconducting state for electron-doped cuprate superconductors
我们认为,实验观察到的非单调的间隙在电子掺杂的铜氧化物在最佳掺杂是最低的准粒子激发能在共存的反铁磁(AF)和超导(SC)状态。该思想通过研究AF和SC阶的共存与t-t '-t''-J模型来实现。虽然配对间隙本身被假定为最简单的$d$波,这是单调的,我们已经发现,在共存状态的准粒子激发间隙是非单调的,与周围的热点费米面是由于AF间隙丢失的最大值。在共存态的相同框架内,还计算了最佳掺杂下的光谱函数。所得结果均与实验相符。
2005-10-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectroscopic Studies of Quasiparticle Low-Energy Excitations in Cuprate and Iron-Based High-Temperature Superconductors
本文综述了高温超导物理的最新进展,着重介绍了铜氧化物和铁基超导体的低能激发态研究。对于铜氧化物超导体,共存的竞争秩序与超导性在基态的这些掺杂莫特绝缘体的基础上的现象学被证明提供了一个一致的帐户范围广泛的实验结果。在铁基超导体的情况下,低能量激发的研究揭示了有趣的相似性和差异时,与铜酸盐超导体相比。与绝缘母态的单带铜氧化物超导相比,铁基超导体是半金属母态的多带材料,并且在掺杂时表现出双能隙超导性。另一方面,这两个系统都表现出很强的反铁磁相关性和费米表面扭曲,导致费米表面不同部分出现非常规的配对对称性,且序参量的符号发生变化。这些结果表明,在铜酸盐和亚铁超导体的配对电位一般是排斥性的,因此有利于电子驱动的配对机制和配对强度是密切相关的电子关联。讨论了基于反铁磁关联的统一现象学的物理意义以及与铜酸盐和亚铁超导电性相关的悬而未决的问题。
2015-06-06 cond-mat.supr-con
Bogoliubov Quasiparticle on the Gossamer Fermi Surface in Electron-Doped Cuprates
本文利用高分辨角分辨光电子能谱在 Nd2-xCexCuO4 中观测到 gossamer 费米面上的 Bogoliubov 准粒子,解释了赝能隙与超导能隙共置热点的矛盾。
2023-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local antiferromagnetic exchange and collaborative Fermi surface as key ingredients of high temperature superconductors
铜氧化物、铁磷族化合物和铁硫族化合物是三类非常规的高温超导体,它们具有相似的相图,其中超导性在磁序被抑制后发展,这表明超导性和磁性之间存在强烈的相互作用,尽管这种相互作用的确切图像仍然难以捉摸。在这里,我们表明,有一个直接的桥梁连接反铁磁交换相互作用确定在这些材料的母体化合物的超导能隙功能中观察到相应的超导材料。当费米表面拓扑结构与局部磁交换相互作用所支持的配对对称的形状因子相匹配时,可以实现高的超导转变温度。我们的结果为寻找新的高温超导体提供了原则指导。
2011-07-07 cond-mat.supr-con
The evolution of antiferromagnetic susceptibility to uniaxial pressure in Ba(Fe{1-x}Co{x})2As2
利用中子衍射测量方法,测量了Ba(Fe{1-x}Co{x})2As 2的磁性和结构序参量在单轴压力作用下的响应。我们发现,单轴压力引起反铁磁序起始点的热位移,随着Co掺杂量的增加和超导相的接近,热位移随T_N的百分比增加而增加。此外,作为单轴压力增加内的母体和轻掺杂的Ba(Fe{1-x}Co{x})2As 2的一阶侧的三临界点,我们观察到的正交结构畸变和反铁磁性的发病之间的去耦。我们的研究结果需要的限制模型探索的双层pnictides在四重,顺磁制度的磁化率。
2014-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle structure in antiferromagnetism around the vortex and nuclear magnetic relaxation time
基于二维扩展哈伯德模型的Bogoliubov-de Gennes理论,研究了d波超导体中的涡旋结构,包括涡旋核周围感生的无公度反铁磁性的贡献.随着在位排斥相互作用$U$的增加,电荷和自旋的空间结构从棋盘调制的反铁磁态转变为条纹调制的反铁磁态。在感应反铁磁矩的作用下,零态能量密度被抑制,涡核半径增大。我们还研究了局域态密度(LDOS)的变化对位置依赖的核弛豫率$T_1^{-1}({\bf r})$的影响。这些结果进行了比较与高$T_c$铜酸盐进行的各种实验。
2004-03-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bipartite magnetic parent phases in the iron-oxypnictide superconductor
高温(高- $T_{\rm c}$)超导性出现作为一个未掺杂的母体化合物表现出反铁磁秩序的载流子掺杂的结果,从而,母体化合物的基态性质是密切相关的超导状态。在此基础上,讨论了自旋涨落是铜氧化物超导电子配对的起源。然而,由于铁磷属元素化合物特有的多轨道系统,使得人们对铁磷属元素化合物中的非常规自旋涨落或高级轨道涨落等配对机制越来越感兴趣。在这里,我们报告的反铁磁秩序的发现,以及一个独特的结构转变,在电子过掺杂的LaFeAsO $_{1-x}$ H $_x$($x$ ~ 0.5),从而发现另一个母相,虽然重掺杂。在这种材料中观察到的前所未有的两个圆顶超导相可以解释为载流子掺杂的结果,从原来的$x\sim0$和先进的$x\sim0.5$母相向中间区域。第二磁性相中具有不同物理性质的二分母相为我们提供了一个有趣的例子来说明铁磷属元素化物中磁相互作用、结构变化和轨道自由度之间的密切相互作用。
2014-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity at an antiferromagnetic quantum critical point: the role of energy fluctuations
最近的实验报告超导电性只有在很低的温度下,在一类重费米子化合物的启发,我们研究的影响,能量波动与小动量转移对配对不稳定性附近的反铁磁量子临界点。虽然这些波动,形成的复合自旋波动,提出了解释的热力学和输运性质的量子临界点附近的化合物,如YbRh $_{2}$ Si $_{2}$和CeCu $_{6-x}$ Au $_{x}$在$x\approx0.1$,在这里,他们被发现强烈抑制$T_{c}$的$d$ -波配对的热准粒子的自旋波动促进。有趣的是,如果能量涨落足够强,它们可以诱导涉及费米面冷区准粒子的三重态配对。总的来说,能量和自旋波动的相反效应导致$T_{c}$的抑制。
2018-11-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-dimensional Massless Dirac Fermions in Antiferromagnetic AFe2As2 (A = Ba, Sr)
本文报道了砷化铁超导体的两种代表性母体化合物AFe $_{2}$ As $_{2}$(A = Ba,Sr)在磁场(B)达17.5T下的红外光谱研究。在这两个母体化合物的反铁磁态中观察到朗道能级之间的光学跃迁。我们观察到LL跃迁能量与$\sqrt{B}$的依赖关系,在跃迁能量和能量比的线性外推下,零能量拦截在B = 0 T处($\sim$ 2.4)之间观察到的LL跃迁,结合二维(2D)动量空间中的线性带色散,通过理论计算获得,证明了反铁磁BaFe $_{2}$ As $_{2}$中存在无质量狄拉克费米子。更重要的是,所观察到的零LL相关的吸收特征的优势和沿动量方向具有极弱色散的计算带$k_{z}$表明,BaFe $_{2}$ As $_{2}$中的无质量狄拉克费米子是2D的。此外,我们还发现锶原子完全取代BaFe $_{2}$ As $_{2}$中的钡原子不仅保持了体系中的二维无质量Dirac费米子,而且提高了它们的费米速度,这支持了铁砷化物母体化合物中Dirac点受到拓扑保护的观点.
2017-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi-surface reconstruction involving two Van Hove singularities across the antiferromagnetic transition in BaFe2As2
我们报告了铁基超导体的母体化合物BaFe_2As_2的角分辨光电子能谱研究。低能量可调激发光子允许在Z点以及伽马点处首次观察到鞍点奇点。在反铁磁有序化的情况下,这两个范霍夫奇点都下降到费米能以下,导致围绕kz轴的最里面的费米表面的拓扑变化从圆柱形变为泪滴形,正如第一性原理计算所预期的那样。这些奇异性可能为BaFe_2As_2超导体的费米面提供额外的不稳定性。
2013-02-13 cond-mat.supr-con
Pressure-Induced $0-π$ Transitions and Supercurrent Crossover in Antiferromagnetic Weak Links
我们自洽地计算约瑟夫森电流在超导体-反铁磁-超导体结使用晶格模型,专注于$0-π$转变时发生的反铁磁区域的宽度从偶数到奇数的晶格位置的变化。以前的研究预测$0-π$过渡时,交替的偶数和奇数的网站足够强的反铁磁秩序。我们研究数值的阈值的大小发生这种情况,并解释其存在背后的物理学方面的相移回升的准粒子构成的反铁磁体中的超电流。此外,我们表明,这个阈值允许\textit{pressure-induced $0-π$ transitions}通过破坏费米表面的反铁磁嵌套特性,一种在铁磁约瑟夫森结中没有对应物的现象,{提供了一种新的方式来调谐约瑟夫森结的量子基态,而不需要多个样品。
2014-01-15 cond-mat.supr-con
Two new parent compounds for FeSe-based superconducting phases
铁磷属元素化物的超导电性与其四方相到正交相和反铁磁(AFM)相变密切相关。然而,由于铁硫族化合物的母体化合物的缺乏,同样的情况是否适用于铁硫族化合物的对应物还不清楚。本文报道了乙二胺插层FeSe中两种新相的合成和结构测定,一种为四方晶系,另一种为室温正交晶系,可以用中性间隔层稳定。这两个相都可以被认为是超导性的母体化合物,因为它们在原始形式下是非超导的(non-SC),而在Na掺杂后,它们分别具有Tc高达38 K和46 K的超导性(SC),并且SC和no-SC之间的切换是可逆的。此外,两个非SC母体化合物没有显示出远距离磁有序的证据,只有在低温下的动态自旋波动,表明SC和AFM有序之间没有竞争。结果表明,未掺杂的硒化铁在基态具有量子顺磁性,这意味着它们与磷族元素化物的配对机制不同。
2016-07-05 cond-mat.supr-con
Angle-Resolved Loss of Landau Quasiparticles in 2D Hubbard Model
从理论上研究了正方形晶格上弱关联电子的问题。本文提出了一个计算费米面上准粒子角分辨权Z的简单重整化群方案,并将其应用于哈伯德模型。当截止值减小时,费米面从范霍夫点向区对角线逐渐被破坏。由于重正化Z,反铁磁和超导关联函数的发散在相互作用发散的临界尺度处被抑制。
2001-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Measurement of Coherent Polarons in the Strongly Coupled Antiferromagnetically Ordered Iron-Chalcogenide Fe1.02Te using Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
反铁磁有序母体化合物的金属性和电子关联水平是铁基超导电性研究中两个重要的问题。我们进行了一个温度依赖的角度分辨光电子能谱研究的Fe 1.02Te,铁硫系超导体的母体化合物。在反铁磁状态的深处,光谱表现出与两个明显分离的分散分支相关的“峰-谷-峰”线形,这是在锰氧化物和轻掺杂铜酸盐中看到的极化子的特征。随着温度向Neel温度(T_N)的升高,我们观察到峰色散的重正化减小和峰线宽的反直觉锐化,这表明电子-声子(e-ph)耦合的减弱与反铁磁性之间存在着密切的联系。我们的发现表明,Fe 1.02 Te基态具有高度相关的性质,其特征是电荷、自旋和晶格之间的强相互作用,以及由相干极化子运动提供的良好的金属性.
2012-12-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticles as composite objects in the RVB superconductor
我们研究了超导态的性质,d波配对的起源,共振价键(RVB)超导体的元激发。我们表明,相弦制定的t-J模型导致限制裸自旋和holon激发超导态,虽然真空是由RVB状态。节状准粒子作为自旋子和holon激发的复合激发得到。d-波配对对称性是由短程反铁磁关联引起的。
2002-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiple-magnon excitations shape the spin spectrum of cuprate parent compounds
由于高分辨率和偏振分析,共振非弹性X射线散射(RIXS)磁谱的La 2CuO 4,Sr 2CuO 2Cl 2和CaCuO 2揭示了一组丰富的性质的自旋1/2反铁磁正方形晶格的铜酸盐。单磁振子峰值能量色散与相应的非弹性中子散射测量结果非常吻合。然而,RIXS数据揭示了一个不对称的线形可能是由于奇数高阶项。此外,一个尖锐的双磁振子功能出现在(1/2,0),在能量与双磁振子峰在光谱检测到的连续。这些发现表明,铜酸盐固有的复杂的自旋谱,量子磁性的精致表现,可以有效地探索利用丰富的RIXS截面。
2021-02-08 cond-mat.supr-con
Spin singlet and quasiparticles excitations in cuprate superconductors
我们用电子喇曼散射光谱逐步跟踪了Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$(Bi-2212)铜酸盐从反铁磁(AF)Mott绝缘体到超导(SC)金属的转变。这是通过跟踪源自AF Mott绝缘体的自旋单重态激发、与移动载流子相关的正常态准粒子激发和与SC间隙相关的Bogoliubov准粒子的掺杂依赖性来实现的。我们表明,在此过渡过程中开发的赝隙相的签名,可以解释为通过增强的反铁磁相关性作为温度下降的载流子的阻塞。我们发现,赝能隙,$Δ_{\textrm{pg}}(p)$,密切遵循的自旋单重态激发,$Δ_{\textrm{sse}}(p)$,掺杂$p$的能量尺度。准粒子的寿命大大增加掺杂时的赝能隙崩溃。我们发现,SC间隙,$Δ_{\textrm{sc}}^{\textrm{max}}$和SC转变温度\Tc的最大振幅是链接在一个扩展的范围内的掺杂,如$Δ_{\textrm{sc}}^{\textrm{max}}(p) \propto Δ_{\textrm{sse}}(p)\, T_c(p)$。这种关系表明AF关联在超导机制中起着关键作用。
2022-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott transition in Modulated Lattices and Parent Insulator of (K,Tl)yFexSe2 Superconductors
电子关联的程度仍然是铁基超导体的核心问题。铁磷属元素化物的母体是反铁磁性的,它们的坏金属行为被解释为接近莫特转变。我们研究了这样的过渡在调制晶格上的多轨道模型包含一个有序的铁空位图案,使用从转子方法。我们发现有序空位导致能带变窄,从而将系统推向莫特绝缘体一侧。这种效应被认为是在新发现的(K,Tl)yFexSe 2超导体的母体化合物中观察到的绝缘行为的基础。
2011-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of the anisotropic quasiparticle interference in NaFe1-xCoxAs iron-based superconductors
利用扫描隧道显微镜研究了NaFe_(1-x)Co_xAs铁基超导体中准粒子干涉(QPI)的掺杂依赖性。目的是研究电子涨落与库珀配对之间的关系。在母体和低掺杂化合物中,宏观上四重旋转对称性被破坏,QPI图案显示出强烈的旋转各向异性。然而,在最佳掺杂下,QPI图案总是四重对称的。我们认为,这意味着小的磁化率,因此微不足道的最佳掺杂的铁磷属元素化物的磁化率波动。由于Tc是最高的,因此这表明Δ T波动不是强库珀配对的先决条件。
2014-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
AFeSe2 (A=Tl, K, Rb, or Cs): Iron-based superconducting analog of the cuprates
寻找与铜氧化物超导体具有相似晶体结构和电子结构的低维强反铁磁涨落化合物一直是一个具有挑战性的课题。铜氧化物超导体的母体化合物是莫特绝缘体,在铜磁矩之间具有强的面内反铁磁交换作用。在这里,我们表明,基于第一性原理密度泛函计算,(A=Tl、K、Rb或Cs)具有许多与铜酸盐母体化合物相同的物理性质:(1)AFeSe_2中的FeSe_2层在晶体结构和电子结构上与铜酸盐中的CuO_2平面相似,尽管Se原子与正方形Fe晶格不共面;(2)它们是反铁磁绝缘体,但具有相对较小的电荷激发能隙;(3)它们的基态是Neel反铁磁有序的,类似于铜酸盐;(4)Fe磁矩之间的反铁磁交换相互作用大于其他铁基超导材料,但与铜酸盐相当。像铜酸盐一样,这些化合物可以通过化学取代或嵌入或通过液体或固体门控掺杂载流子而成为高Tc超导体。
2020-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The underdoped cuprates as fractionalized Fermi liquids: transition to superconductivity
我们利用费米子在局部反铁磁序背景中运动来模拟欠掺杂铜氧化物。反铁磁序在方向上波动,但在大小上不波动,因此没有长程反铁磁性,但“拓扑”序仍然存在。正常状态被描述为一个分数费米液体(FL*),与电子类准粒子耦合到波动的反铁磁体的分数激发。电子准粒子驻留在包围总面积x(掺杂剂密度)的口袋费米表面附近,中心远离磁布里渊区边界。传统的卢廷格定理的违反与这些准粒子的“物种加倍”有关。我们描述了这些准粒子的配对的唯象理论,并表明,一个大类的平均场论一般显示一个mathal-anti-nodal“二分法”:本地反铁磁性和配对的相互作用导致沿布里渊区对角线的d-波配对的节点附近的一个小间隙,和一个大的间隙在反节点区域。
2010-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle interference in the spin-density wave phase of iron-based superconductors
我们提出了一个解释最近在母体铁基超导体[T.- M. Chuang等人,Science 327,181(2010)]。我们认为,在准粒子干涉(QPI)中确定的准一维纳米结构是磁($π$,0)自旋密度波(SDW)顺序与底层电子结构相互作用的结果。我们表明,QPI峰的演变在很大程度上反映了准粒子之间的散射参与SDW形成的电子带。由于电子袋的椭圆率和只有一个电子袋参与SDW的事实,所得到的QPI具有明显的一维结构。我们进一步预测,QPI跨越到二维的能量尺度上,设置的SDW间隙,我们估计从中子散射数据约为90毫电子伏。
2010-04-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic order and dielectric gap within the vortex core of antiferromagnetic superconductor
从理论上研究了脏反铁磁超导体(AFSC)的超导涡旋结构,将AFSC模拟为具有s波超导配对和电子(空穴)间反铁磁(电介质)相互作用的掺杂半金属。并假定准粒子色散律具有嵌套性质。计算了涡旋核附近超导和磁序参量的分布。结果表明,反铁磁秩序,被抑制在很大的距离,恢复周围的超导磁通和涡旋芯实际上是绝缘和反铁磁,形成鲜明对比的正常的金属芯的传统超导体。此外,我们的模型计算预测,随着温度的降低,超导电性和反铁磁性共存的通量区域增加。
2005-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual Electronic Structure and Observation of Dispersion Kink in CeFeAsO Parent Compound of FeAs-Based Superconductors
我们首次报道了CeFeAsO的高分辨率角分辨光电子能谱测量,CeFeAsO是一种在$\sim$ 150 K下发生磁/结构转变的FeAs基高温超导体的母体化合物。在磁有序态下,在$Γ$(0,0)附近观察到四个类空穴费米面片,在M附近的费米面(+/- $π$,+/- $π$)显示出一个微小的类电子口袋,周围有四个类狄拉克锥的强点.不寻常的费米表面拓扑结构严重偏离能带结构计算。磁性/结构转变的电子特征表现在准粒子散射率的剧烈变化中。在铁基超导体的母体化合物中首次观察到$\sim$ 25 meV的色散扭折。
2010-06-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
"Quasiparticle Charge" in Superconductors: Effect of Mott Physics or Hidden Order Parameter ?
Ioffe和Millis在最近的一篇论文中分析了高温铜氧化物中超导电流与准粒子之间耦合的重整化因子Z_e,称之为“准粒子电荷”。他们观察到铜酸盐中的Z_e偏离BCS值(Z_e=1),这被解释为莫特绝缘体附近的邻近效应。本文指出,当超导序与另一个具有相同内对称性的序参量共存时,即使在没有准粒子相互作用的情况下,一般也会偏离Z_e=1。作为例子,我们计算了d波超导态与轨道反铁磁态(d密度波)共存时超流密度的线性温度依赖系数,发现Z_e从1/ \sqrt{2}变化到1.
2002-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-phonon interaction enhanced by antiferromagnetic and superconducting fluctuations in cuprate oxide superconductors
在近藤晶格的理论框架下,研究了声子对超交换相互作用的调制所引起的电子-声子相互作用。它与铜氧化物超导体中的强关联电子液体有关,该超导体位于Mott-Hubbard金属-绝缘体转变附近。它被反铁磁和超导涨落所增强,这些涨落主要是由于超交换相互作用而产生的。当电子-声子相互作用的增强足够大时,它可以解释铜氧化物超导体中准粒子色散中声子的软化和扭结。然而,超交换相互作用本身必须主要负责库珀对的形成。
2004-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con