Evidence for a cos(4φ) Modulation of the Superconducting Energy Gap of Optimally Doped FeTe_{0.6}Se_{0.4} Single Crystals Using Laser Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
K. Okazaki, Y. Ito, Y. Ota, Y. Kotani, T. Shimojima, T. Kiss, S. Watanabe, C. -T. Chen, S. Niitaka, T. Hanaguri, H. Takagi, A. Chainani, S. Shin
We study the superconducting(SC)-gap anisotropy of the Γ-centered hole Fermi surface in optimally doped FeTe_{0.6}Se_{0.4} (T_c = 14.5 K), using laser-excited angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES). We observe sharp superconducting coherence peaks at T = 2.5 K. In contrast to earlier ARPES studies but consistent with thermodynamic results, the momentum dependence shows a \cos(4φ) modulation of the SC-gap anisotropy. The observed SC-gap anisotropy strongly indicates that the pairing interaction is not a conventional phonon-mediated isotropic one. Instead, the results suggest the importance of second-nearest-neighbor electronic interactions between the iron sites in the framework of s_\pm-wave superconductivity.
Electronic structure of Bi2Te3/FeTe heterostructure: implications for unconventional superconductivity
利用分子束外延技术在SrTiO_3衬底上制备了由拓扑绝缘体Bi_2 Te_3和铁硫属化物FeTe组成的异质结构，并对其进行了角分辨光电子能谱分析。这个系统最近被发现显示出超导性，尽管每个组成材料的非超导性质。当FeTe与Bi_2Te_3的两个五重层界面时，我们发现Bi_2Te_3的Dirac-cone表面态向更高的结合能移动，而来自FeTe的费米能级处的类孔带向更低的结合能移动。这表明，电子电荷转移发生从FeTe的Bi 2 Te 3通过界面。目前的结果指出空穴掺杂的FeTe界面的非常规超导电性的发生的重要性。
Effect of impurity substitution on band structure and mass renormalization of the correlated FeTe$_{0.5}$Se$_{0.5}$ superconductor
用角分辨光电子能谱（ARPES）研究了杂质势对FeTe $_{0.5}$ Se $_{0.5}$超导体电子结构的影响.在FeTe $_{0.5}$ Se $_{0.5}$的情况下，我们可以分辨出靠近带中心的三个空穴袋和靠近带角的一个电子袋，而在Fe $_{0.9}$ Ni $_{0.1}$ Te $_{0.5}$ Se $_{0.5}$的情况下，只能分辨出靠近带中心的两个空穴袋和靠近带角的一个电子袋，这表明主要具有$xy$轨道特征的空穴袋对杂质散射非常敏感。在电子掺杂时，与主体化合物相比，空穴袋的尺寸减小并且电子袋的尺寸增加。然而，观察到的电子和空穴口袋的大小的变化是不符合刚性带模型。此外，与FeTe $_{0.5}$ $_{0.5}$ Se相比，在掺杂的Fe $_{0.9}$ Ni $_{0.1}$ Te $_{0.5}$ Se $_{0.5}$中，空穴袋的有效质量在区域中心附近减小，而电子袋的有效质量在区域拐角附近增加。我们将这些观察结果归因于掺杂剂的杂质势的影响所引起的光谱函数的变化。
Spectroscopic Evidence for Nontrivial Band Topology in Superconducting FeTe/MnTe Heterostructure
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心）；School of Emerging Technology, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学前沿技术学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Department of Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理系）
Effect of electron doping in FeTe$_{1-y}$Se$_{y}$ realized by Co and Ni substitution
角分辨光电子能谱（ARPES）揭示了FeTe $_{1-y}$ Se $_{y}$（y $\sim$ 0.35）超导体中的电子掺杂效应。数据显示一致的能带位移以及电子和空穴费米面的膨胀和收缩，分别。任何元素的掺杂都会导致Lifshitz转变，其实现为一个或两个空穴的去除。这定性地解释了之前观察到的霍尔系数的复杂行为[Bezusyy等人，Phys.Rev.B91，100502（2015）]，包括仅在室温以下发生的掺杂的符号变化。假设Ni取代应该比Co向价带递送两倍多的电子，似乎在Co的情况下这种转移稍微更有效。因此，电荷掺杂不能解释Ni对超导和输运性质的强得多的影响[Bezusyy等人，B91，100502（2015）]。虽然总的能带位移大致成正比的掺杂量，从一个刚性的能带位移的情况下发现明显的偏差，电子口袋的形状变成椭圆形只有Ni掺杂，电子带的有效质量增加掺杂，观察到的有效质量的强烈减少的空穴带的未掺杂的系统。超导体Fe $_{1.01}$ Te $_{0.67}$ Se $_{0.33}$（T $_{c}$ =13.6 K）的空穴和电子口袋的拓扑结构表明偏离了嵌套。Co和Ni掺杂导致进一步偏离嵌套，这伴随着临界温度的降低。
Magnetic, superconducting, and topological surface states on Fe$_{1+y}$Te$_{1-x}$Se$_{x}$
利用非阿贝尔统计进行无误差量子计算的想法引发了最近关于FeTe $_{0.55}$ Se $_{0.45}$中拓扑表面超导性和马约拉纳零模（MZM）的报道的兴趣。一个相关的难题是，在整个样品表面上观察到的拓扑特征和超导性质并不均匀。这些电子不均匀性的理解和实际控制提出了一个突出的挑战，潜在的应用。在这里，我们结合中子散射，扫描角分辨光电子能谱（ARPES），和微探针组成和电阻率测量，以表征电子状态的Fe $_{1+y}$ Te $_{1-x}$ Se $_{x}$。我们建立了一个相图，其中观察到的超导电性只有在足够低的Fe浓度，与不同的反铁磁相关，而共存的拓扑表面状态只发生在足够高的Te浓度。我们发现FeTe $_{0.55}$ Se $_{0.45}$位于两个相界附近，这解释了超导态和拓扑态的不均匀性。我们的研究结果表明，在实际应用中使用拓扑MZM所需的成分控制。
Strongly correlated superconductor with polytypic 3D Dirac points
拓扑超导体应该能够为量子计算提供必要的成分，但实现起来非常具有挑战性。铁基超导体中的自旋-轨道相互作用打开了氮族元素的$p$ -态和铁的$d$ -态之间的能隙，非常接近费米能级，并且这种$p$ -态最近已经被实验检测到。密度泛函理论预测在FeTe $_{1-x}$ Se $_x$中存在这种间隙内的拓扑表面态，使其成为有吸引力的候选材料。在这里，我们使用基于同步加速器的角度分辨光电子能谱和能带结构的计算，以证明FeTe $_{1-x}$ Se $_x$（x=0.45）是一个超导的三维狄拉克半金属托管I型和II型狄拉克点，其电子结构仍然拓扑平凡。我们发现，在FeTe $_{1-x}$ Se $_x$中的反转带隙可以通过进一步增加Te含量来实现，但是强相关性将其减小到亚MeV大小，使得该带隙和相应的拓扑表面状态的实验检测非常具有挑战性，更不用说与费米能级的精确匹配。另一方面，$p-d$和$d-d$相互作用导致了费米能级处极平能带的形成，表明它与IBS高温$_c$超导机制密切相关。
Direct visualization of sign reversal s^+- superconducting gaps in FeTe0.55Se0.45
在许多非常规超导体中，电子对是由排斥相互作用驱动的，这导致沿费米面（FS）或它们之间的超导带隙的符号反转。然而，测量这种符号变化并不容易和直接。众所周知，在具有符号反转带隙的超导体中，非磁性杂质可以破坏库珀对，导致超导态中的准粒子态密度。这些准粒子的驻波将相互干涉，导致携带相位信息的准粒子干涉（QPI）图案，该图案还反映了超导能隙结构。基于最近提出的缺陷束缚态QPI技术，我们探讨了该技术对典型铁基超导体FeTe $_{0.55}$ Se $_{0.45}$的适用性，该超导体的电子袋和空穴袋由波矢q_2=（0，π）连接，带隙值大致相等.研究发现，在负能量侧，当能量略低于能隙值时，相位参考量|g（q，-E）|\cos（θ_{q，+E}-θ_{q，-E}）随散射矢量q_2的增大而变负，振幅大大增强，而对应于电子-电子袋间散射的振幅（即q_3=（π，π））保持为正。这与s^+-配对能隙的理论预期非常一致，因此可以作为符号反转能隙的直接可视化。费米面结构和s^+配对能隙的理论计算也支持这一实验观察。
Superconducting gap symmetry of Ba0.6K0.4Fe2As2 studied by angle-resolved photoemission spectroscopy
我们对最佳掺杂的Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$化合物进行了高分辨角分辨光电子能谱研究，并精确地测定了四个费米面片中超导能隙的动量依赖关系，其中包括一个新发现的M点外电子袋。在这个口袋上的SC间隙几乎是各向同性的，其幅度（$Δ$ $\sim$ 11 meV）与内部电子和空穴口袋（$\sim$ 12 meV）相当，尽管它比外部空穴口袋（$\sim$ 6 meV）大得多。SC能隙值的费米面依赖性基本上与扩展s波对称性所期望的$Δ$（$k$）= $Δ$ $_0$ cos $k_x$ cos $k_y$公式一致。观察到的与简单公式的有限偏差表明了多轨道效应的重要性。
