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
Orbital-Ordering Induces Structural Phase Transition and the Resistivity Anomaly in Iron Pnictides
我们属性的结构相变(SPT)的铁pnictides的母体化合物的轨道有序。由于$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道在$xy$平面中的各向异性,铁轨道有序化使得正交结构在能量上更有利,从而诱导SPT。在这个轨道有序的系统中,轨道不有序的位置具有更高的能量。这些本地化的两个级别系统的巡回电子的散射引起的电阻率异常的SPT发病后。提出的轨道排序也导致了条纹状的反铁磁性和磁交换的各向异性。该模型与现有的实验观测结果定量一致。
2009-12-12 cond-mat.str-el
Thermopower as sensitive probe of electronic nematicity in iron pnictides
本文研究了EuFePDMATHABMM(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_2$退孪晶单晶的热电势和电阻率的面内各向异性。与电阻率各向异性相比,热电势各向异性在远高于结构和磁性相变的温度下更明显并且已经清晰可见。最显著的是,热电势各向异性在结构转变下方改变符号。这是与两个贡献的相互作用,由于各向异性散射和轨道极化,这在高温和低温下分别占主导地位。
2012-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent defect states as a source of resistivity anisotropy in the nematic phase of iron pnictides
我们认为潜在的散射体的作用,在铁基超导体的超导相的转变温度以上的(π,0)磁状态,但低于正交结构转变。该区域中的各向异性自旋波动可以通过无序冻结,以产生细长的磁滴,其各向异性随着接近磁性转变而增长。这种状态作为强各向异性的缺陷势,其以比平行更高的概率垂直于它们的长度散射,尽管实际的晶体对称性破缺是微小的。我们计算的散射势,弛豫率,在这个区域的电导率,并表明,这种新兴的缺陷状态是必不可少的实验中观察到的输运各向异性。
2014-07-01 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
Quantum critical nematic fluctuations and spin excitation anisotropy in iron pnictides
铁磷族化合物的量子临界性同时涉及到铁磁自由度和反铁磁自由度,但这两种涨落之间的关系还有待澄清。在这里,我们研究这个问题的存在下,一个小的外部单轴电位,这打破了$C_4$ -对称性的B $_{1g}$部门。我们建立了一个身份,连接自旋激发各向异性,这是在$\vec{Q}_1=\left(π,0\right)$和$\vec{Q}_2=\left(0,π\right)$的动态自旋磁化率的差异,与动态磁化率和静态磁化率。利用这个恒等式,我们引入了一个标度过程来确定量子临界区的动态极化率,并举例说明了最佳Ni掺杂BaFe $_2$ As $_2$ [Y. Song \textit{et al.},Phys.Rev.B92,180504(2015)]。我们的研究结果的整体物理的铁基超导体的影响进行了讨论。
2020-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Frustrated local moment models for Fe-pnictide magnetism
用非弹性中子散射方法测定了Fe磷属元素化物母体化合物的低能自旋激发,并在具有正交对称性的局域矩J1 a,b-J2 Heisenberg模型下进行了解释。这导致了替代的交换模型,在各向异性的大小上有很大的不同。虽然化合物是流动的,但局域自旋模型可以解释激发的基本特征。这个模型固有的挫折导致量子涨落和可能的矩减少。我们调查这个问题的详细使用自旋波近似和部分精确对角化Lanczos计算有限集群。我们发现,正交各向异性稳定的柱状AF相和它的时刻。对于从非弹性中子散射提出的交换模型,我们可以排除一个很强的影响挫折的时刻大小。我们还调查磁场和温度的磁化强度和磁化率的依赖关系。
2010-04-19 cond-mat.str-el
Anisotropy of the Optimally-Doped Iron Pnictide Superconductor Ba(Fe0.926Co0.074)2As2
测量了最佳掺杂的铁磷属元素超导体Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$的电阻率、上临界场、伦敦穿透深度和临界电流的各向异性。正常状态下的电阻率各向异性是通过采用蒙哥马利技术和直接测量沿主晶方向切割的样品获得的。比率$γ_ρ = ρ_c /ρ_a$约为4 $\pm$ 1,刚好高于$T_c$,并且在室温下变为其一半。上临界场的各向异性,$γ_{H} = H_{c2,ab} /H_{c2,c} $,确定从比热测量接近$T_c$,是在2.1至2.6的范围内,取决于所使用的标准。一个相当低的各向异性的伦敦穿透深度,$γ_λ=λ_{c}/λ_{ab}$,记录从TDR测量,并发现持续深入到超导状态。在临界电流$γ_j=j_{c,ab}/j_{c,c}$中也发现了相当大小的各向异性,这是由直接输运测量($\sim$ 1.5)和磁化数据分析($\sim$ 3)确定的。总体而言,我们的研究结果表明,铁磷属化物超导体表现出基本上三维金属间化合物的各向异性一致,并承担很少的相似之处,铜酸盐。
2008-12-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The role of orbital order in the stabilization of the $(π,0)$ ordered magnetic state in a minimal two-band model for iron pnictides
在最小双带巡游电子模型下研究了铁磷属元素化物($π,0$)有序磁态的自旋波激发和稳定性.跳跃各向异性的存在在$d_{xz}$和$d_{yz}$ Fe轨道中产生强铁轨道有序。轨道序号与实验中观察到的一致。诱导的铁轨道顺序强烈地增强了自旋波的能量尺度和稳定的磁性状态,通过优化的强度的紧急AF和F自旋耦合通过最佳的带填充在两个轨道。计算的自旋波色散与中子散射测量定量一致。有限的轨道间Hund耦合被证明是通过耦合两个磁子系统来进一步增强自旋波能态。还考虑了具有较小跳跃各向异性的更现实的两带模型,该模型不仅产生圆孔袋,还产生正确的铁轨道序和涌现的F自旋耦合。
2015-07-05 cond-mat.str-el
Spin-wave excitations in the SDW state of doped iron pnictides
在五轨道模型下研究了掺杂铁磷属元素化物自旋密度波态的自旋波激发。我们发现沿着($π, 0$)$\rightarrow$($π, π$)的激发对掺杂非常敏感,而沿着($0, 0$)$\rightarrow$($π, 0$)的激发不表现出类似的敏感性。其次,在具有椭圆形状的($π, 0$)周围的激发中的各向异性对于低能量在向空穴掺杂区移动时增长,而对于高能量激发相反地减小。第三,自旋波谱权重向低能区移动远离零掺杂。我们发现这些功能是在定性协议与非弹性中子散射测量掺杂磷属元素化物。
2017-03-20 cond-mat.str-el
Spin-wave excitations in the SDW state of iron pnictides: a comparison between the roles of interaction parameters
在五轨道紧束缚模型下,研究了Hund耦合在铁磷属化合物($π, 0$)有序磁态自旋波激发中的作用.为了区分轨道内库仑相互作用和Hund耦合的作用,我们专注于自洽获得的平均场SDW状态与一个固定的磁矩通过使用不同的相互作用参数集。我们发现,Hund的耦合是至关重要的描述各种实验观察到的特性的自旋波激发,包括各向异性,能量依赖的行为,和自旋波的光谱重量分布。
2017-03-24 cond-mat.str-el
Impairment of double exchange mechanism in electron transport of iron pnictides
双交换机制被认为是有利于沿铁磁方向的输运,这在解释铁磷属元素化物异常的电阻率各向异性的失败进行了研究。铁pnictides运输的微观机制固有的几个因素进行了识别和分析,包括适度的Hund耦合,低本地的时刻,并存在两个各向异性的简并轨道xz和yz。特别是,大量的第二个邻居跳被发现是决定性的,在给结果相反的双交换图片。在高温超导相,轨道有序显示出正确的电阻率各向异性的趋势,实验观察到的,主张它的电子输运的铁磷属元素化物的重要作用。
2011-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-waves in the $J_{1a}-J_{1b}-J_{2}$ orthorombic square-lattice Heisenberg models: Application to the iron pnictide materials
受铁磷属元素化物材料中空间各向异性交换常数观测的启发,我们研究了正方晶格上$J_{1a}-J_{1b}-J_{2}$海森堡模型的自旋波谱,该模型具有沿x轴的最近邻交换$J_{1a}$和沿y轴的最近邻交换$J_{1b}$以及第二邻交换$J_2$ .我们专注于政权,在($π,0$)的自旋顺序,并计算伊辛极限周围的系统扩展的光谱。我们研究了自旋半和自旋一海森堡模型以及一系列参数,以涵盖各种情况下提出的铁磷属元素化物材料。低能谱具有各向异性的自旋波速度,并且根据参数的不同,相对于线性自旋波理论重整化高达20%。由铁磁$J_{1b}=- |J_F|$组成的极端各向异性与弱各向异性($J_{1a}\approx J_{1b}=J_1$、$J_2>J_1/2$)的最佳区别在于波矢($0,π$)或($π,π$)附近的自旋波的性质。所报道的磷属元素化物材料CaFe $_2$ As $_2$的光谱清楚地暗示了这种极端的各向异性。
2009-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Criticality in the 122 Iron Pnictide Superconductors Emerging from Orbital-Selective Mottness
砷化铁的正常状态和竞争秩序的性质的孪生问题是理解其非常规的,高Tc超导性的核心。我们使用的输运各向异性测量的解孪晶Sr(Fe(1-x)Co(x))2As 2单晶和局域密度近似加上动态平均场论(LDA + DMFT)计算的组合来重新审视这些问题。特殊的电阻率各向异性及其随x的演化自然地解释为潜在的轨道选择性莫特跃迁(OSMT),间隙的dxz或dyz状态。此外,我们使用Landau-Ginzburg方法,使用LDA + DMFT输入来合理化最佳掺杂的各种异常,为二次电子有序提供了强有力的证据。这些研究结果表明,强烈的动力学波动与边缘量子临界点与此OSMT和二次电子电子的双序构成一个内在的电子配对机制的铁砷化物的超导电性。
2015-10-14 cond-mat.str-el
Search for pressure induced superconductivity in CeFeAsO and CeFePO iron pnictides
通过高压下的电输运测量研究了CeFeAsO和CeFePO铁磷属化合物。在CeFeAsO多晶中,涉及Fe和Ce离子的磁性相在高达15 GPa的压力下共存,在高达50 GPa的压力下没有压力诱导超导性的迹象。对于CeFePO单晶,压力稳定了Ce 4f-电子磁矩的近藤屏蔽。
2011-03-26 cond-mat.str-el
Magnetic and Quasiparticle Excitation Spectra of an Itinerant $J_1-J_2$ Model for Iron Pnictide Superconductors
计算了铁磷属元素化物巡游$J_1-J_2$模型的磁激发谱和准粒子激发谱。除了声学自旋波分支,磁谱还有第二个光学分支,这是由耦合的四子晶格磁结构引起的。自旋波速度也有一个平面方向的各向异性,由于共线/条纹反铁磁性。在磁有序相内,准粒子谱由两个狄拉克锥组成,这是由磁布里渊区的折叠引起的。我们讨论的相关性,我们的研究结果的理解SrFe $_{2}$作为$_{2}$的中子散射和光电子能谱结果。
2011-04-12 cond-mat.str-el
Interplay of orbital and spin ordering in the iron pnictides
最近的一些实验显示铁磷属元素化物的电子各向异性,并且有越来越多的实验证据表明其起源与Fe d_{xz}和d_{yz}轨道中的轨道有序有关。我们研究这个问题的铁pnictides的母体化合物的从头算带理论计算,金-朗道耦合轨道和磁序参量的唯象理论相结合,和微观平均场研究的Kugel-Khomskii模型。我们发现,轨道排序是足以解释一些关键的实验观察,特别是正交晶格畸变和磁有序矩之间的线性相关性。我们预测轨道极化的尺度应该是接近T_N的磁矩的平方。通过轨道极化介导,有效的自旋-自旋交换相互作用在ab平面中发展各向异性,与最近的中子散射测量一致。
2011-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin fluctuations in iron pnictides and chalcogenides: From antiferromagnetism to superconductivity
本文综述了近年来利用中子非弹性散射对铁基超导体及其母体化合物自旋动力学的实验研究。它主要集中在这个领域的最现代的发展,有关在新的超导体中的磁共振模式的观察,低能量磁波动的自旋各向异性,现在已经观察到在广泛的化学成分和掺杂水平,以及它们的动量空间各向异性所引起的自旋-自旋有序。这些新的发现对我们理解超导态的影响,以及中子光谱学的剩余未解决的挑战,进行了讨论。
2015-02-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Anisotropic s-Wave Superconducting Gaps of LiFeAs Iron-Pnictide Superconductor
我们对铁基超导体LiFeAs(Tc = 18 K)进行了高分辨角分辨光电子能谱研究。我们揭示了多个无结超导(SC)的差距与2D/kBTc的比例从2.8到6.4不等,这取决于费米面(FS)。我们还成功地直接观察到沿FS的间隙各向异性的幅度高达~ 30%。的各向异性是四重对称的空穴和电子FS之间的反相,这表明复杂的SC配对的各向异性相互作用。所观察到的SC间隙的动量依赖性提供了一个很好的机会,调查潜在的配对机制。
2012-01-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic excitations in the normal and nematic phases of iron pnictides
本文从理论上研究了铁磷属化合物正常相和非正常相的磁激发行为。随着能量的增加,正常态的微电子呈现出向金刚石和类正方形结构转变的趋势。这种结构的转变持续在自旋和轨道的情况下的α相,虽然ME显示各向异性的行为,由于C4对称性破缺诱导的α订单。在向列性的自旋和轨道情景之间,ME表现出不同的能量演化行为。对于自旋的情况下,各向异性的ME持续到高能量区域。相比之下,对于轨道-轨道的情况下,它在低能量区域显着减少,并在高能量区域可以忽略不计。这些不同的行为的ME归因于不同的起源之间的自旋和轨道的情况下,ESTA订单。
2016-12-15 cond-mat.str-el
Role of Dirac cones in the anisotropic properties associated with the spin-density wave state of iron pnictides
本文利用最小双轨道模型,揭示了Dirac锥对铁基磷族化合物自旋密度波态各向异性电子性质的显著贡献,并通过光学电导、准粒子干涉及自旋波激发验证了该机制。
2025-02-02 cond-mat.str-el
Emergence of the minority hole with high mobility on the electrical transport in the Fe-pnictides Ba(Fe$_{1-x}$Mn$_x$As)$_2$
在铁磷属元素化物(Pn)超导材料中,即使产生空穴载流子,Mn-或Cr-掺杂到Fe位也不诱导超导电性。这与通过碱金属取代在绝缘阻挡层上引入空穴时出现的超导电性形成强烈对比。详细研究了Mn掺杂对Ba(Fe $_{1-x}$ Mn $_x$ As)$_2$磁输运性质的影响,并从本质上解释了Mn掺杂对磁输运性质的影响。在低磁场($B$)状态下估计的$x$ = 0的负霍尔系数随着$x$的增加而逐渐增加,并且其符号在$x$ = 0.020时变为正。霍尔双折射率以及同时使用的磁导率张量,包括纵向和横向的传输组件的解释澄清,少数空穴产生的Mn掺杂通过自旋密度波(SDW)在低温下的过渡,而原来的多数电子和空穴驻留在半金属Ba(FeAs)$_2$的抛物线状费米面(FS)的影响可以忽略不计。结果表明,Ba(Fe $_{1-x}$ Mn $_x$ As)$_2$的空穴掺杂机制与其它超导FePns族的空穴掺杂机制有很大的不同。
2015-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin anisotropy due to spin-orbit coupling in optimally hole-doped Ba$_{0.67}$K$_{0.33}$Fe$_{2}$As$_{2}$
利用极化非弹性中子散射研究了最佳空穴掺杂铁磷属元素化物Ba $_{0.67}$ K $_{0.33}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$($T_{\rm c}=38$ K)的自旋空间各向异性随温度和能量的变化关系.在超导状态下,虽然磁谱的高能量部分几乎是各向同性的,但低能量部分显示出明显的各向异性,表现为$c$轴极化共振。我们还观察到,在超导Ba $_{0.67}$ K $_{0.33}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$扩展到更高的能量相比,电子掺杂的BaFe $_{2-x}TM_{x}$ As $_{2}$($TM=$ Co,Ni)和等价掺杂的BaFe $_{2}$ As $_{1.4}$ P $_{0.6}$,表明$T_{\rm c}$和自旋各向异性的能量尺度之间的连接。在正常状态下,低能量的自旋各向异性的最佳空穴和电子掺杂的铁pnictides开始在类似的温度下,在该温度下的弹性电阻偏离居里-外斯行为,指出这两种现象之间可能的连接。我们的研究结果突出了自旋轨道耦合的铁pnictides的超导性的相关性。
2016-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-Induced Electronic Nematic State in Iron-Pnictide Superconductors
我们提出在铁磷属元素化物超导体中,在正交结构转变温度$T_S$以上,杂质诱导的电子跃迁态是实现的。在$T_S$附近存在强轨道涨落的情况下,理论上揭示了单个杂质诱导具有$C_2$对称性的非局域轨道序,与最近的STM/STS测量结果一致。通过沿b轴施加微小的单轴压力,每个杂质诱导的$C_2$轨道顺序沿a轴排列。在该杂质诱导的双晶相中,电阻率显示出相当大的面内各向异性($ρ_b/ρ_a \sim 2$),甚至高于$T_S$,实际上在各种“去孪晶”样品中观察到。本研究表明铁磷属元素化物超导体中存在着强的轨道涨落。
2012-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetism and Charge Dynamics in Iron Pnictides
在各种各样的材料中,如铜氧化物,重费米子,有机盐和最近发现的铁磷属元素化物,超导性被发现非常接近磁有序状态。因此,近磁相的特性被认为是理解非常规超导体的各个家族之间的差异和超导机制的关键。与铜酸盐中的AFM有序不同,铁磷属元素化物超导体中的磁性和潜在电子态的性质还没有得到很好的理解。无论是密度泛函理论还是基于原子物理学和超交换的模型,都不能解释磁矩的小尺寸。许多低能探针如transport、STM和ARPES测量了液晶中类似于双有序的电子态的强各向异性,但对其物理起源没有共识,并且缺乏磁性状态下电子态及其与光学电导率的关系的三维图像。使用第一性原理的方法,我们得到了实验观察到的磁矩,光学电导率,和各向异性的电子状态。该理论将测量单粒子电子态的ARPES、探测固体粒子空穴激发的光谱学和测量磁矩的中子散射相结合。我们预测的光学电导率的各向异性的表现,我们表明,磁相产生的顺磁相的洪德规则耦合能量的大增益和较小的损失的动能,表明铁磷属烃代表一类新的化合物,其中磁性的性质是中间的自旋密度波的几乎独立的粒子,和局部矩的反铁磁态。
2010-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Persistent detwinning of iron pnictides by small magnetic fields
我们对EuFe $_2$ As $_2$的综合研究表明,通过Eu $^{2+}$离子的间接磁弹耦合,与其他AFe $_2$ As $_2$(A = Ba,Sr,Ca)铁磷属元素化物相比,磁解孪晶场显著降低。我们发现,只有0.1 T是足够的持续退孪低于本地Eu $^{2+}$有序;以上$T_\text{Eu}$ = 19 K,更高的领域是必要的。即使在关闭磁场后,孪晶畴的显著不平衡仍然保持恒定,直到结构和电子相变(190 K)。这种持续的退孪晶为研究铁磷属元素化物的低温电子面内各向异性提供了独特的可能性,而无需施加任何破磁外力。
2014-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Energy dependence of the spin excitation anisotropy in uniaxial-strained BaFe1.9Ni0.1As2
用非弹性中子散射研究了单轴应变电子掺杂铁磷属元素化物BaFe $_{1.9}$ Ni $_{0.1}$ As $_2$在最佳超导性($T_c=20$ K)附近自旋激发各向异性的温度和能量依赖性.我们的工作是由在单轴压力下观察电子欠掺杂铁磷族化合物的顺磁四元相的面内电阻率各向异性激发的,这归因于自旋驱动的伊辛-伊辛态或轨道有序。在这里,我们表明,自旋激发各向异性,自旋驱动的伊辛-伊辛相的签名,存在的能量低于$\sim$ 60毫电子伏的单轴应变BaFe $_{1.9}$ Ni $_{0.1}$作为$_2$。由于该能量尺度比单轴应变Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$在最佳超导性附近的$d_{xz}$和$d_{yz}$带的能量分裂大得多,因此自旋Ising-Ising相关性可能是电阻率各向异性和相关电子自旋相关性的驱动力。
2015-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between interaction and chiral anomaly: Anisotropy in the electrical resistivity of interacting Weyl metals
我们预测,长程相互作用引起的各向异性的外尔金属的电阻率在低温下,当电场施加到动量矢量的方向连接两个成对的外尔点的电阻率变得大大降低。通过重整化群分析,我们发现在低温下,两个Weyl点之间的距离呈幂律增长,而这种相互作用的耦合常数则呈幂律负增长.考虑到Adler-Bell-Jackiw异常,这两个Weyl点之间的散射被抑制,以增加“纵向”方向的电导率,这在相互作用预计会降低金属丰度方面是违反直觉的。我们还提出,在霍尔效应的异常贡献显示的对数增强作为一个函数的温度,源于一个事实,即异常霍尔系数原来是成比例的两对Weyl点之间的距离。与拓扑约束的相关性允许意想不到的和奇异的输运性质。
2013-04-07 cond-mat.str-el
Temperature - pressure phase diagram of the superconducting iron pnictide LiFeP
测量了超导体LiFeP的电阻率和磁化率,测量压力为p = 2.75GPa。在温度-压力(Tp)相图中存在一个宽的超导(SC)区。没有迹象表明自旋密度波过渡已被发现,但在低压下的电阻率系数增强暗示存在的磁波动。我们的结果表明,在LiFeP的超导态是更强大的同构和等电子的LiFeAs。我们认为这一发现与LiFeP中的[FeP_4]四面体近似规则有关。
2010-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic fluctuations in the non-superconducting iron pnictide BaFe$_{1.9-x}$Ni$_{0.1}$Cr$_{x}$As$_{2}$
铁基超导体中电子相变的主要驱动力仍在争论中。利用电子输运、角分辨光电子能谱(ARPES)和非弹性中子散射(INS)测量方法,对非超导铁磷属元素化物BaFe $_{1.9-x}$ Ni $_{0.1}$ Cr $_{x}$ As $_{2}$体系的电子涨落进行了全面的研究.以前的中子衍射和输运测量表明,共线反铁磁性持续到$x=0.8$,具有类似的Néel温度$T_N$和结构转变温度$T_s$约32 K,但电荷载流子在$x=$ 0.5附近从电子型变为空穴型。在这项研究中,我们发现,在平面电阻率各向异性也高度依赖于铬掺杂和电荷载流子的类型。虽然ARPES测量表明,对于$x=0.05$和$x=0.5$化合物,在$T_s$附近可能存在较弱的轨道各向异性开始,但INS实验清楚地揭示了低能自旋激发各向异性的不同开始温度,这可能与自旋向列性的能量标度有关。这些结果表明,铁原子上的局域自旋和费米面上的巡游电子之间的相互作用对铁磷属元素化物的自旋涨落是至关重要的,其中轨道自由度的行为可能与自旋自由度不同,输运性质与自旋动力学密切相关.
2022-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultrafast observation of critical nematic fluctuations and giant magnetoelastic coupling in iron pnictides
许多铁磷属元素化物具有强烈的各向异性正常态特性,这对于这些材料表现出的奇异磁性和超导行为很重要。然而,所观察到的各向异性的起源尚不清楚。电子驱动的向列性已经被提出,但将其作为独立的自由度与磁性和结构有序区分开来是困难的,因为它们耦合在一起打破了相同的四重对称性。本文用时间分辨偏振法研究了无应变Ba(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2的临界涨落。飞秒各向异性响应,这是由两个折叠的平面内各向异性的复折射率,显示了一个特征的两步恢复中没有的各向同性响应。快速恢复只出现在磁有序状态,而缓慢的持续在顺磁相的临界发散接近结构转变温度。动力学还揭示了一个巨大的磁弹性耦合,远远超过电子自旋和电子声子耦合,与传统的磁性金属相反。
2014-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin reorientation driven by the interplay between spin-orbit coupling and Hund's rule coupling in iron pnictides
在大多数磁性有序的铁磷属元素化物中,磁矩位于FeAs平面内,平行于自旋条纹的调制方向。然而,最近的实验在空穴掺杂的铁磷属元素化物已经观察到的磁矩的重新取向,从平面到平面外。有趣的是,这种重新取向是伴随着在磁基态的变化,从一个条纹反铁磁体的tetraorphins非均匀的磁性配置。出于这些最近的观察,在这里,我们调查的起源的自旋各向异性的铁pnictides使用巡回微观电子模型,尊重所有的对称性的一个单一的FeAs平面。我们发现,自旋-轨道耦合和洪德规则耦合之间的相互作用可以解释所观察到的自旋各向异性,包括自旋重定向在空穴掺杂的pnictides,而不需要调用轨道或单阶。我们的计算还揭示了电子和空穴掺杂化合物的磁基态之间的不对称性,只有后者显示四重磁态。
2015-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ising-nematic order in the bilinear-biquadratic model for the iron pnictides
最近的非弹性中子散射(INS)测量表明,铁磷属元素在磁转变温度$T_N$以上,在垂直和平行于有序波矢的方向上,自旋激发都具有很强的各向异性.使用Dyson-Maleev(DM)表示,这证明适合于所有的温度制度,我们发现,自旋-自旋动力学结构因子是在极好的协议与实验,表现出破坏的$C_4$对称性,甚至进入顺磁区域$T_N<T<T_σ$,我们称之为伊辛-伊辛相。除了海森堡自旋相互作用,我们包括双二次耦合$K (\mathbf{S}_i\cdot \mathbf{S}_j)^2$和研究它的影响的动态温度范围$T_σ-T_N$的伊辛-伊辛相。我们发现,这个范围显着降低时,即使是小的值的层间交换$J_c$和双二次耦合$K$包括在内。为了补充我们的分析,我们基准使用DM方法获得的结果对那些从不同的非线性自旋波理论,包括最近开发的广义自旋波理论(GSWT),并找到良好的定性协议之间的不同的理论方法,以及实验的自旋波色散和动力学结构因素。
2015-10-15 cond-mat.str-el
Nematic State of the Pnictides Stabilized by the Interplay Between Spin, Orbital, and Lattice Degrees of Freedom
通过引入晶格自由度,在三轨道($xz$,$yz$,$xy$)自旋费米子模型的非掺杂极限下研究了铁基超导体的超导态.蒙特卡罗模拟表明,为了稳定实验观察到的晶格畸变和有序度,并重现光电子发射实验,{ \it both}需要自旋-晶格耦合和轨道-晶格耦合.它们各自的耦合强度之间的相互作用调节了结构转变温度和Néel转变温度之间的分离。通过数值模拟再现了电阻率各向异性和角分辨光电发射(ARPES)轨道谱权随温度变化的实验结果。
2013-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Deviating band symmetries and many-body interactions in a model hole doped iron pnictide superconductor
本文用角分辨光电子能谱研究了最佳掺杂的铁磷属元素化物超导体Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$(T $_c$ = 37 K)的低能能带结构.偏振对比测量被用来识别和跟踪所有三个低能量的类空穴带预测局域密度近似(LDA)计算。光发射的电子揭示了不一致的LDA预测的对称性沿$Γ$ -X高对称动量轴,由于电子动力学的意外强大的旋转各向异性。我们评估的多体效应,如莫特-哈伯德相互作用,可能是异常的基础,并讨论如何观察到的LDA能带结构的偏差影响铁磷属元素化物库珀配对的空穴掺杂制度的能量。
2012-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-consistent spin-wave theory for a frustrated Heisenberg model with biquadratic exchange in the columnar phase and its application to iron pnictides
最近的中子散射研究揭示了铁磷属元素化物磁性的三维特征以及垂直于自旋条纹和平行于自旋条纹的交换之间的强各向异性。本文利用自洽自旋波理论对S = 1的J1-J2-Jc海森堡模型进行了推广研究。提供了两个方案的柱状相的不稳定性的讨论。讨论了面内最近邻之间的双二次交换项的相关性。我们介绍了平均场双二次项使用戴森-马列耶夫和Schwinger玻色子表示。值得注意的是,他们各自的平均场论即使在零温度下也不会导致相同的结果。它们在N 'eel相位中与精确对角化和级数展开进行比较。在双二次交换Jbq的影响下分析了J1-J2-Jc模型,并给出了交错磁化和磁激励的详细描述。双二次交换增加了面内交换常数的重正化,这增强了平行于自旋条纹和垂直于自旋条纹的交换之间的各向异性。应用该模型的铁pnictides,它是可能的复制自旋波色散的CaFe_2As_2在垂直于自旋条纹的方向和垂直于平面。离散性保持在平行于自旋条纹的方向上,这可以通过从S = 1到S = 2来解决。此外,在自洽自旋波理论的动力学结构因子的结果提供。
2011-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bicollinear Antiferromagnetic Order, Monoclinic Distortion, and Reversed Resistivity Anisotropy in FeTe as a Result of Spin-Lattice Coupling
在三轨道自旋费米子模型中,用Monte Carlo方法研究了单斜晶格畸变与自旋费米子序参量之间的耦合$\tilde g_{12}$(具有$B_{\rm 2g}$对称性)对FeTe双共线反铁磁序的稳定性.一个有限的,但很小的值$\tilde g_{12}$是必需的,伴随着晶格畸变与实验兼容,和一个四方单斜过渡强烈的一阶。值得注意的是,这里发现的双共线态显示了平面电阻率与“反向”令人困惑的各向异性发现在运输experiments.Orthorhombic扭曲也被纳入和相图之间的pnictides和硫属化物插值。我们的结论是,这里讨论的自旋-晶格耦合足以解释具有挑战性的性质的FeTe。
2016-06-02 cond-mat.str-el
Magnetic and electrical anisotropy with correlation and orbital effects in dimerized honeycomb ruthenate Li$_2$RuO$_3$
Li 2 RuO 3在相对较高的温度550 K下发生结构转变,在其他各向同性蜂窝晶格上具有明显的Ru-Ru键二聚化。它表现出独特的人字形二聚模式,有史以来最大的粘合收缩值约为0.5 μ m。尽管在理论和实验上进行了广泛的研究,但其起源及其对物理性质的影响仍有待了解。在这项工作中,使用高质量的单晶,我们研究了电阻率($ρ$)和磁化率($χ$)的各向异性,以找到一个非常明确的各向异性:$ρ$ $_c*$ > $ρ$ $_b$ > $ρ$ $_a$和$χ$ $_b$> $χ$ $_a$ > $χ$ $_c*$。对于可能的理论解释,我们进行了密度泛函计算,得出结论,这些各向异性行为是由于相关效应结合独特的轨道结构和Ru 4d带的二聚化。
2019-10-16 cond-mat.str-el
Anisotropy in the magnetic and electrical transport properties of Fe1-xCrxSb2
本文研究了Fe_(1-x)Cr_xSb_2(0<= x <=1)单晶的磁输运和电输运性质的各向异性。随着Cr逐渐取代Fe,系统的磁基态由顺磁向反铁磁演化。电输运中的各向异性随着Cr取代的增加而减小,并在x=0.5时消失。我们发现,在0.4<= x <=0.75的低温下,变程跳跃(VRH)导电机制占主导地位。
2008-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconducting states of a J1-J2-K model for iron pnictides
本文用Salve玻色子平均场论研究了铁磷属元素双轨道t-J_1-J_2-K模型中超导对的对称性和强度。我们证明了最近邻双二次相互作用-K(S_i * S_j)^2通过促进d_{x2-y2} B_{1g}和s_{x^2+y^2} A_{1g}通道而影响超导配对相图。所得到的相图由几个竞争配对通道组成,包括各向同性s_{\pm} A_{1g}通道、各向异性d_{x2-y2} B_{1g}通道和两个s+id配对通道。我们研究了电子掺杂下超导态的演化,发现在双二次相互作用下,不同的掺杂浓度下,不同的配对通道可能占主导地位。我们表明,这是至关重要的,在理解掺杂的演变观察到的超导能隙各向异性在一些角度分辨的光电子能谱测量。
2014-04-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Atomic coexistence of superconductivity and incommensurate magnetic order in the Ba(Fe1-xCox)2As2 pnictide
测量了Ba(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2单晶(x= 6%)的~(75)As NMR和结晶度。核磁共振(NMR)谱和弛豫速率允许表明,所有的铁网站的经验,在T= 31 K以下的无公度磁有序。与未掺杂化合物的比较允许估计0.05 μ B的典型时刻。NMR宽度的各向异性可以使用波矢量(1/2-eps,0,l)的不可压缩性模型来解释,其中eps的顺序为0.04。低于TC=21.8K,如磁化率和弛豫速率所示,全体积超导性发展,磁序保持不受影响,表明两种状态在每个Fe位点上共存。
2009-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic magnetic excitations of a frustrated bilinear-biquadratic spin model -- Implications for spin waves of detwinned iron pnictides
阐明自旋激发的性质对于理解铁磷属元素化物的超导电性机制具有重要意义。受最近BaFe $_{2}$ As $_{2}$非弹性中子散射测量的启发,我们研究了具有波矢$(π,0)$的反铁磁相$S=1$阻挫双线性-双二次海森堡模型的自旋动力学.在$SU(3)$表示中使用味波理论以动力学方式处理双二次相互作用。除了磁振子(偶极)激发,双二次相互作用在高能量下产生四极激发。我们发现,四极波显着影响,在能量依赖的方式,自旋激发谱之间的各向异性沿$(π,0)$和$(0,π)$方向在波矢空间。我们的理论结果捕捉到了反孪晶BaFe $_2$ As $_2$的自旋动力学的基本行为。更一般地说,我们的研究结果强调了电子相关效应的铁pnictides的微观物理的重要性。
2020-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Normal state spin dynamics in the iron-pnictide superconductors BaFe2(As1-xPx)2 and Ba(Fe1-xCox)2As2 probed with NMR measurements
基于自洽重整化自旋涨落理论,对铁磷属化合物BaFe_2(As_(1-x)Px)_2和Ba(Fe_(1-x)Cox)_2As_2的核磁共振结果进行了分析.在二维反铁磁(AF)自旋涨落占主导地位的SCR模型中,NMR弛豫速率(T_1)^{-1}和电阻率的温度依赖性得到了很好的再现.从非费米液体到费米液体行为的交叉特征的成功描述强烈地表明BaFe_2(As_(1-x)Px)_2和Ba(Fe_(1-x)Cox)_2As_2中的低位自旋涨落具有巡回AF性质,并且两种化合物中的化学取代将这些系统的距离调谐到AF量子临界点。通过与其他非常规超导体、铜氧化物超导体和重费米子超导体的比较,讨论了自旋涨落与超导性的密切关系。此外,有人建议,在这些pnictides的磁性和晶格不稳定性是密切相关的通过轨道自由度。
2013-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Order and Spontaneous Orthorhombicity in Iron Pnictides
越来越多的实验表明,在铁磷属元素的正交电子各向异性,在某些情况下,在温度远高于自旋密度波过渡。这些实验包括中子散射,电阻率和磁阻测量,以及各种光谱。我们探讨的想法,这些各向异性源于一个共同的根本原因:轨道顺序表现在一个不平等的占领$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道,所产生的耦合自旋轨道自由度。我们强调总轨道占有(积分态密度),其中的序参量可能是小的,和费米能级附近的轨道极化,可以更明显的区别。我们还讨论了角度分辨光电发射的光偏振研究,并演示了如何X射线吸收线性二色性可用作一种方法来检测轨道序参量。
2010-09-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Singular magnetic anisotropy in the nematic phase of FeSe
FeSe可以说是最简单,但最神秘的铁基超导体。它的非磁性基态在这类材料中是前所未有的,也是目前的一个难题。在此,我们对机械去孪晶的FeSe晶体的NMR测量表明,其Knight位移和自旋-晶格弛豫速率1/T_1都具有与LaFeAsO和BaFe_2As_2相反的面内各向异性.利用包含自旋轨道耦合的微观电子模型,我们的计算表明,dxz和dyz轨道之间相反的准粒子重量比导致轨道磁化率相反的各向异性,这解释了我们的Knight位移结果。我们将此属性归因于两种化合物中不同性质的有序性,主要是FeSe中的键型和Pnictides中的现场铁轨道。发现T_1各向异性与FeSe中已有的中子散射数据不一致,表明自旋涨落谱在低能处显示出意外,可能来自不破坏C_4对称性的涨落。因此,我们的研究结果表明,重要的信息是隐藏在这些各向异性和它们放置严格的限制,低能量的自旋相关性,以及在FeSe的向列性的性质。
2020-10-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local electromagnetic properties of magnetic pnictides: A comparative study probed by NMR measurement
分别在PrCoAsO和NdCoPO中进行了~(75)As和~(31)P NMR研究。在PrCoAsO的奈特位移数据表明的反铁磁相互作用之间的4f的时刻沿c轴在铁磁状态的Co 3d的时刻。我们提出了一个可能的自旋结构在这个系统中。~(75)As四极耦合常数$ν_Q$随温度的降低而连续增加,并与本征自旋极化率Kiso呈线性关系.这表明电荷密度和自旋密度波动之间可能存在耦合。此外,31 P NMR奈特位移和自旋晶格弛豫速率(1/T1)在顺磁状态的NdCoPO表明,LaCoPO和NdCoPO与SmCoPO之间的差异是由于减少层间分离,而不是由于4f电子的时刻。NdCoPO的核自旋晶格弛豫时间(T1)在300 K时表现出弱的各向异性。利用巡游铁磁体的自洽重整化(SCR)理论,证明了在ab平面内自旋涨落是三维铁磁性质。从SCR理论出发,计算了重要的自旋涨落参数($T_0$,$T_A$,$\bar{F}_1$)。本文还讨论了不同稀土元素在砷基和磷基体系中核磁共振结果的异同。
2013-04-05 cond-mat.str-el
Magnetic anisotropy of YbNi4P2
本文报道了YbNi_4P_2单晶在1.8 ~ 400 K温度范围内的输运和磁性测量结果。YbNi_4P_2单晶是一个重费米子系统,在T_C=0.17 K时发生低铁磁相变。YbNi_4P_2的四元晶体结构沿c方向呈现准一维Yb链。在这里,我们表明,在高温下,YbNi 4P 2的磁各向异性是由晶体电场效应与伊辛型行为,这对较低的温度变得更加明显。电阻率也反映了晶体结构的强各向异性,有利于沿c,Yb链的方向传输。
2012-04-17 cond-mat.str-el
Orbital Ordering and Unfrustrated $(π,0)$ Magnetism from Degenerate Double Exchange in the Iron Pnictides
的铁pnictides的磁激发内的简并双交换模型解释。局域磁矩自旋分别通过最近邻和次最近邻之间的超交换$J_1$和$J_2$耦合,并通过铁磁Hund交换与简并$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道的巡回电子相互作用。后者稳定了$(π,0)$条纹反铁磁性,这是由于出现的铁轨道顺序和通过优选地沿着铁磁自旋方向跳跃而产生的动能增益。考虑到自旋的量子性质,我们计算了超交换和双交换存在下的磁激发谱。一个显着增加的自旋波能量在竞争的Néel有序波矢量被发现,与最近的中子散射数据。的光谱拟合到一个自旋只有一个模型具有较强的空间各向异性和额外的较长范围的耦合沿铁磁链。在一个现实的参数范围内,沿链的有效耦合是负的对应于无阻挫条纹反铁磁性。
2010-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The influence of magnetic order on the magnetoresistance anisotropy of Fe$_{1+δ-x}$Cu$_{x}$Te
我们进行了电阻测量的Fe $_{1+δ-x}$铜$_{x}$ Te与$x_{EDX}\leq 0.06$在面内施加磁场的存在下,揭示了电阻各向异性,可以在远低于结构和磁零场转变温度的温度下诱导。所观察到的电阻各向异性强烈依赖于相对于晶轴的场取向,以及场冷却的历史。我们的结果意味着所观察到的功能和低温磁序之间的相关性。滞后的角度依赖性表明一个强的钉扎的磁顺序在一个温度范围内,随Cu含量而变化。电阻各向异性在不同的温度下消失,这取决于是否存在外部磁场或剩余场:在存在外部磁场的情况下,闭合温度较高。对于$x_{EDX} = 0.06$的电阻各向异性关闭以上的结构转变,在相同的温度下,零场短程磁序消失,样品成为顺磁性。因此,我们认为在外加磁场下,电阻各向异性反映了磁序参量。我们讨论了在其他铁磷属元素化物材料中观察到的有序的相似性。
2017-05-08 cond-mat.str-el
Field-induced nematic-like magnetic transition in an iron pnictide superconductor, Ca$_{10}$(Pt$_{3}$As$_{8}$)((Fe$_{1-x}$Pt$_{x}$)$_{2}$As$_{2}$)$_{5}$
本文报道了用磁矩、隧道二极管振荡器技术和输运测量方法对Tc为10 K的近最佳掺杂铁磷族化合物超导体Ca $_{10}$(Pt $_{3}$ As $_{8}$)((Fe $_{1-x}$ Pt $_{x}$)$_{2}$ As $_{2}$)$_{5}$(x=0.078(6))在高达55 T的强磁场下的研究.我们确定的超导相图,揭示了各向异性的不可逆性场的一个因素,近Tc和签名的多带超导。出乎意料的是,当磁场垂直于ab平面施加时,我们在22 T下发现了类似自旋翻转的磁矩异常,当温度降低到0.33 K时,这种异常变得更加明显。由于我们的超导样品位于相图的反铁磁区域之外,所观察到的场致转矩转变表明自旋翻转转变不是长程有序矩,而是向列型反铁磁波动。
2013-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity at 10.4 K in a novel quasi-one-dimensional ternary molybdenum pnictide K2Mo3As3
本文报道了第一个三元磷属钼酸盐基超导体K_2Mo_3As_3的发现。采用传统的固相反应法合成了多晶样品。X射线衍射分析表明,该化合物为准一维六方晶体结构,(Mo 3As 3)2-线性链被K+离子隔开,空间群为P-6 m2(No.187),晶格参数a = 10.145(5)<$,c = 4.453(8)<$。电阻率,磁化率,和热容的测量表现出体超导性的起始Tc在10.4 K的K2 Mo 3As 3,这是高于同构的Cr基超导体。由于这些Cr和Mo基超导体都是第Ⅵ B族过渡元素,并且具有相似的结构基元,它们可能具有某些共同的超导电性起源,因此需要更多的研究来揭示准一维链状结构中的电子配对。
2018-05-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Manifestations of nematic degrees of freedom in the magnetic, elastic, and superconducting properties of the iron pnictides
我们研究了如何紧急的有序和涨落的影响几个宏观性质的正常和超导态的铁磷属元素化物。由于其磁性起源,长程有序增强了磁涨落,在自旋-晶格弛豫速率、自旋-自旋关联函数和均匀磁化率中留下了独特的特征。这种磁激发的增强也表现在电子光谱函数中,其中赝能隙可以在费米表面的热点处打开。在双相中,电子被在动量空间中各向异性的磁波动散射,产生非零电阻率各向异性,其符号在电子掺杂和空穴掺杂的化合物之间变化。我们还表明,由于磁弹性耦合,磁涨落软化的剪切模量在正常状态下,但硬化它在超导状态。后一种效应是磁性和超导性之间竞争的间接结果,并且还导致低于T_{c}的正交畸变的抑制。我们还表明,铁轨道的波动增强的磁化率,协同促进电子四重态破缺。最后,我们认为,T_{c}的铁磷属元素的增强可能是由于磁源的涨落。
2012-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the origin of the electronic anisotropy in iron pnicitde superconductors
利用偏振分辨拉曼光谱研究了铁磷属元素化合物$A$ Fe $_{2}$ As $_{2}$($A$ ~=~Eu,Sr)的电子特性的各向异性。我们表明,以上的结构相变在Ts的动力学各向异性性能的122化合物的出现$xy$对称性临界集体模式预示着冷凝成一个状态,自发破缺的四重对称性在温度$T^{*}$。然而,该模式的临界减慢受到TS(比$T^{*}$高约80 K)处的结构转变的干扰,导致各向异性密度波状态。
2014-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation between linear resistivity and $T_c$ in the Bechgaard salts and the pnictide superconductor Ba(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$
准一维有机Bechgaard盐(TMTSF)$_2$ PF $_6$在温度-压力相图中显示出自旋密度波(SDW)有序和超导电性。我们测量了它的正常状态电阻率$ρ_a(T)$作为温度和压力的函数,在$T \to 0$限制。在SDW有序消失的临界压力下,$ρ_a(T) \propto T$下降到最低测量温度(0.1 K)。随着压力的增加,$ρ_a(T)$获得了一个曲率,这是很好地描述了$ρ_a(T) = ρ_0 + AT + BT^2$,其中的强度的线性项,测量的$A$系数,被发现与超导转变温度$T_c$的规模。$A$和$T_c$之间的这种相关性强烈表明,(TMTSF)$_2$ PF $_6$中的散射和配对具有共同的起源,最有可能植根于与SDW序相关的反铁磁自旋涨落。对铁磷属元素超导体Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$的已发表电阻率数据的分析揭示了与(TMTSF)$_2$ PF $_6$的详细相似性,表明反铁磁涨落在磷属元素超导体中起着类似的作用。
2009-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con