Electronic and magnetic structures of iron selenide compounds Ce2O2FeSe2 (2212\ast) and BaFe2Se3(123\ast) are studied by the first-principles calculations. We find that while all these compounds are composed of one-dimensional (1D) Fe chain (or ladder) structures, their electronic structures are not close to be quasi-1D. The magnetic exchange couplings between two nearest-neighbor (NN) chains in 2212\ast and between two NN two-leg-ladders in 123\ast are both antiferromagnetic (AFM), which is consistent with the presence of significant third NN AFM coupling, a common feature shared in other iron-chalcogenides, FeTe (11\ast) and KyFe2-xSe2 (122\ast). In magnetic ground states, each Fe chain of 2212\ast is ferromagnetic and each two-leg ladder of 123\ast form a block-AFM structure. We suggest that all magnetic structures in iron-selenide compounds can be unified into an extended J1-J2-J3 model. Spin-wave excitations of the model are calculated and can be tested by future experiments on these two systems.
Electronic and magnetic structures of ternary iron selenides AFe$_2$Se$_2$ (A=K, Cs, or Tl)
通过第一性原理电子结构计算，我们发现三元铁硒化物AFe $_2$ Se $_2$（A=K，Cs，或Tl）的基态为双共线反铁磁有序，其中Fe局域磁矩（$\sim2.8μ_B$）沿Fe-Fe正方晶格的一个对角线方向铁磁排列，而沿另一个对角线方向反铁磁排列.这种双共线反铁磁序是由Se $4p$轨道介导的最近邻、次最近邻和次最近邻超交换相互作用之间的相互作用引起的。
First-principles study of pressure-induced magnetic phase transitions in ternary iron selenide K$_{0.8}$Fe$_{1.6}$Se$_2$
采用第一性原理电子结构计算方法研究了三元铁硒化物K $_{0.8}$ Fe $_{1.6}$ Se $_2$的电子结构和磁序的压力效应.在低压下，该化合物是在阻断棋盘式反铁磁（AFM）半导体相，所观察到的中子散射测量。施加压力诱导两个相变，首先从阻断的棋盘形AFM半导体相到约12 GPa的共线AFM金属相，然后分别到约25 GPa的非磁性金属相。我们的结果有助于澄清最近的实验测量压力下。
Infrared spectrum and its implications for the electronic structure of the semiconducting iron selenide K$_{0.83}$Fe$_{1.53}$Se$_2$
本文报道了新铁硒化物体系的半导体母体化合物K $_{0.83}$ Fe $_{1.53}$ Se $_2$的红外光谱研究。主要的光谱特征被发现是明显不同于所有其他铁基超导系统。我们的测量揭示了两种特殊的光谱结构：在4000-6000 cm $^{-1}$之间的双峰结构和比122结构更多的丰富的声子模。我们阐述了这些功能可以自然地解释从阻塞的反铁磁性，由于Fe空位的存在下，最近的中子衍射实验确定的顺序。双峰反映了相邻Fe位之间铁磁耦合和反铁磁耦合的共存。
Coexistence of localized and itinerant magnetism in newly discovered iron-selenide superconductor LiFeO2Fe2Se2
采用第一性原理方法研究了LiFeO $_{2}$ Fe $_{2}$ Se $_{2}$的电子结构和磁性.在LiFeO $_{2}$层中，Fe 1的基态为N $\acute{e}$ el反铁磁（AFM）Mott绝缘态，具有局域磁性;在Fe $_{2}$ Se $_{2}$层中，Fe 2的基态为条纹状AFM金属态，具有巡游磁性;此外，层状LiFeO $_{2}$被发现是超过一个绝缘块层，但负责增强AFM相关的Fe $_{2}$ Se $_{2}$层通过层间磁耦合。Fe 1和Fe 2的磁性之间的相互作用引入了与铁基超导体中的超导性相关的自旋涨落的控制机制。
Electronic structure of vacancy-ordered iron-selenide K$_{0.5}$Fe$_{1.75}$Se$_2$
采用第一性原理密度泛函方法研究了空位有序KPDMATHABMM Fe $_{1.75}$ Se $_2$铁硒化合物（278相）的电子结构. 278相的基态是条状反铁磁的，其裸电子磁化率在布里渊折叠区的$(π, π)$附近显示出一个大的峰值。在费米能级附近，态密度主要由Fe-3d轨道控制，布里渊区出现类电子和类空穴费米面。展开的能带结构显示出与空穴掺杂122相有限的相似性。当电子掺杂量为0.1e时，磁化率峰迅速被抑制和展宽，类电子费米面的二维性大大增强，嵌套行为得到改善。我们的研究应该与最近报道的超导相K $_{0.5+x}$ Fe $_{1.75+y}$ Se $_2$有关，其中$x$和$y$都很小。
Anomalous spectral weight transfer in the nematic state of iron-selenide superconductor
在铁基超导体中，向列相与高温超导性密切相关。它的机制与超导的配对机制密切相关，但仍存在争议。因此，对电子态如何在双相中重建的全面表征至关重要。然而，大多数实验只关注带色散的重建。电子态的另一个重要特征--谱权至今还没有得到详细的研究。本文利用角分辨光电子能谱和原位去孪晶技术研究了FeSe $_{0.9}$ S $_{0.1}$的电子转移过程。在布里渊区拐角处有两个相互垂直重叠的椭圆形电子袋。我们发现，在冷却时，一个电子口袋失去光谱重量和消失，而另一个电子口袋获得光谱重量和变得明显。结果表明，电子态的对称性破缺不仅表现为各向异性的能带色散，还表现为谱权的带选择性调制。我们的观察完成了我们对电子态的理解，并对理论模型提出了强有力的约束。它进一步为理解铁硒化物超导体的能隙各向异性和轨道选择配对提供了重要线索。
Electronic structures and magnetic orders of Fe-vacancies ordered ternary iron selenides TlFe$_{1.5}$Se$_2$ and AFe$_{1.5}$Se$_2$ (A=K, Rb, or Cs)
通过第一性原理电子结构计算，我们发现Fe空位有序TlFe $_{1.5}$ Se $_2$的基态是一个准二维共线反铁磁半导体，其能隙为94 meV，与实验测量相一致.这种反铁磁有序是由Fe磁矩之间的Se桥反铁磁超交换相互作用驱动的。同样地，我们发现晶体AFe $_{1.5}$ Se $_2$（A=K，Rb，或Cs）也是反铁磁半导体，但具有零能隙半导体态或与基态近似简并的半金属态。因此，丰富的物理性质和相图的预期。
Superconducting properties of sulfur-doped iron selenide
最近在单层铁硒化物中发现的高温超导性引起了人们对通过晶格改性优化铁基超导体超导性能的重大实验兴趣。为了模拟类似的效果，通过改变化学成分，由于S掺杂，我们研究了高品质的FeSe $_{1-x}$ S $_{x}$（$x$ =0，0.04，0.09，和0.11）单晶的超导性能，使用磁化强度，电阻率，伦敦穿透深度，和低温比热测量。我们发现，S的FeSe的引入提高了超导转变温度$T_{c}$，各向异性，上临界场$H_{c2}$，和临界电流密度$J_{c}$。上临界场$H_{c2}(T)$及其各向异性与温度有很强的相关性，表明该体系具有多带超导性。通过对伦敦穿透深度$λ_{ab}(T)$和比热的测量和分析，我们得到了强耦合双能隙$s$波超导的明确证据。由低临界场和电子比热计算得到的$λ_{ab}(T)$的温度依赖性可以用具有$s$类波隙的双带模型来描述。我们发现在弱耦合近似下的$d$波和单能隙BCS理论不能描述我们的实验。由磁场引起的比热变化只能用多带超导来理解。
Magnetism of the Fe$^{2+}$ and Ce$^{3+}$ sublattices in Ce$_{2}$O$_{2}$FeSe$_{2}$: a combined neutron powder diffraction, inelastic neutron scattering and density functional study
在30 K以上的122铁硒化物材料中发现超导性需要了解潜在的磁相互作用。我们提出了磁性和半导体Ce $_{2}$ O $_{2}$ FeSe $_{2}$组成的边连接的铁硒四面体链的实验和理论研究相结合。结合中子衍射和非弹性散射的研究和密度泛函计算证实了最近邻的铁-硒-铁相互作用的铁磁性质的ZrCuSiAs相关的铁硒氧化物Ce $_{2}$ O $_{2}$ FeSe $_{2}$。非弹性测量提供了最近邻的Fe-Fe和Fe-Ce相互作用的强度的估计。这与密度泛函理论计算结果一致，表明Ce $_{2}$ O $_{2}$ FeSe $_{2}$的Fe-Se片层中的相关性很弱. Fe原位排斥$U_{Fe}$与所报道的砷氧化物和K $_{1-x}$ Fe $_{2-y}$ Se $_{2}$相当，它们是铁基超导体的母体。
Ternary iron selenide K$_{0.8}$Fe$_{1.6}$Se$_2$ is an antiferromagnetic semiconductor
采用第一性原理电子结构计算方法研究了K $_{0.8+x}$ Fe $_{1.6}$ Se $_2$的电子结构和磁性.铁空位有序的KPDMATHABMP Fe $_{1.6}$ Se $_2$的基态被发现是一个准二维块棋盘式反铁磁（AFM）半导体的能隙为594 meV和一个大的有序磁矩为3.37 $μ_B$为每个Fe原子，在良好的协议与中子散射测量。潜在的机制是化学键驱动的四聚体晶格畸变。K $_{0.8+x}$ Fe $_{1.6}$ Se $_2$ with finite $x$是一种掺杂的AFM半导体，具有低导电载流子浓度，其与过量的钾含量近似成比例，定性地与红外观察一致。我们的研究揭示了这些材料中反铁磁性和超导性之间相互作用的重要性。这表明$_{0.8}$ Fe $_{1.6}$ Se $_2$而不是KFe $_2$ Se $_2$应被视为母体化合物，在电子或空穴掺杂时从其出现超导性。
Temperature and composition phase diagram in the iron-based ladder compounds Ba1-xCsxFe2Se3
研究了铁基梯形化合物（Ba，Cs）Fe $_2$ Se $_3$ .它们的母体化合物BaFe $_2$ Se $_3$和CsFe $_2$ Se $_3$具有不同的空间群、Fe的价态和磁性结构。通过电阻率、比热容、磁化率、X射线衍射和粉末中子衍射等测量，得到了该体系的温度和组成相图。在BaFe $_2$ Se $_3$中观察到的块磁性被Cs掺杂显著抑制。相比之下，在CsFe $_2$ Se $_3$中观察到的条带磁性对于Ba掺杂不是如此脆弱。在中间组分中出现了新的磁性结构，类似于CsFe $_2$ Se $_3$的条形磁性，但梯间自旋组态不同。中间化合物显示绝缘行为，然而有限的$T$ -线性贡献的比热在低温下获得。
Iron telluride ladder compounds: Predicting the structural and magnetic properties of BaFe$_2$Te$_3$
自从在具有3个$d$铁电子密度$n = 6$的双腿梯形体系BaFe $_2X_3$（$X$ =S，Se）中发现压致超导电性以来，准一维铁基梯形体系引起了人们的广泛关注。在这里，我们使用密度泛函理论（DFT）预测，新的$n = 6$铁梯BaFe $_2$ Te $_3$可以是稳定的，与BaFe $_2$ Se $_3$类似的晶体结构。我们的研究结果还表明BaFe $_2$ Te $_3$将显示复杂的2 $\times$ 2块型磁序。由于这种Block序的磁致伸缩效应，BaFe $_2$ Te $_3$应该是一个具有净极化$0.31$ $μ$ C/cm $^2$的磁非共线铁电系统。与S-或Se-基铁梯相比，Te-基铁梯的电子更局域化，这意味着Te的情况下，电子相关的程度增强，这可能会引起额外的有趣的属性。与BaFe $_2$ Se $_3$的物理和结构相似性也表明BaFe $_2$ Te $_3$在高压下可以变成超导体。
Magnetotransport Properties of Iron-Based Ladder Compounds BaFe2S3 and BaFe2Se3 under High Pressure
Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University（广岛大学高级科学与工程学院）；International Institute for Sustainability with Knotted Chiral Meta Matter (WPI-SKCM2), Hiroshima University（广岛大学螺旋手性超材料可持续性国际研究所）；Department of Physics, Graduate School of Science, Tohoku University（东北大学理学院物理系）
Orbital-transverse density-wave instabilities in iron-based superconductors
在多轨道系统中，除了常规的自旋密度波（SDW）态外，还普遍存在一种新的轨道横向密度波（OTDW）态。我们证明了费米面嵌套的轨道特性在密度响应中起着重要的作用。铁基超导体的LaFeAsO（1111）和BaFe $_2$ As $_2$（122）化合物的反铁磁性与结构相变之间的关系，可以用具有五轨道哈密顿量的SDW和OTDW之间的相互作用来理解。我们认为，1111和122化合物之间的本质区别是关键决定的存在的二维$d_{xy}$ -类费米面（0，0）是唯一的1111母体化合物。
