Short range magnetic order and effective suppression of superconductivity by manganese-doping in LaFe1-xMnxAsO1-yFy
本文研究了直接空穴掺杂LaFe_(1-x)Mn_xAsO(x = 0.0-0.2)的结构和物理性质,以及在LaFe_(0.9)Mn_(0.1)AsO_(1-y)Fy(y = 0.1-0.5)中附加F掺杂对电荷补偿/电子掺杂的影响。采用固态复分解反应制备了高质量的多晶样品。在Mn掺杂时,晶胞增大,但当插入额外的F时,晶胞再次减小。LaFe_(1-x)Mn_xAsO的半导体特性随着F掺杂的增加而降低。μ子自旋弛豫(muSR)测量揭示了LaFe_(1-x)Mn_xAsO中的短程磁有序性,并通过在LaFe_(0.9)Mn_(0.1)AsO_(1-y)Fy中掺杂氟化物来抑制磁性。当x > 0.1时,电子掺杂的LaFe_(0.9)Mn_(0.1)AsO_(1-y)Fy体系满足了电子的先决条件,但仍不存在超导电性,这表明Mn在该体系中产生了有效的电子对断裂。
2013-03-27 cond-mat.supr-con
Intrinsic Josephson Effect in the Layered Two-dimensional t-J Model
本文用分层二维t-J模型研究了高温超导体中的本征约瑟夫森效应。在平均场近似和Gutzwiller近似下得到了垂直于t-J面流动的直流约瑟夫森电流。我们发现,约瑟夫森电流有其最大值附近的最佳掺杂区的掺杂率的函数。
1999-07-21 cond-mat.supr-con
The suppression of superconductivity in MgCNi3 by Ni-site doping
本文报道了金属间化合物钙钛矿超导体MgCNi_3中Cu和Co部分替代Ni的效应。预期的电子态密度的计算表明,电子(Cu)和空穴(Co)掺杂应该有不同的效果。对于MgCNi 3-xCux,Cu的溶解度被限制在约3%(x = 0.1),并且Tc从7 K系统地降低到6 K。对于MgCNi 3-xCox,Co的溶解度要广泛得多,但当Co掺杂量为1%(x = 0.03)时,体超导性消失。在Co掺杂材料的磁化率中没有观察到长程磁有序的特征。
2001-04-27 cond-mat.supr-con
Critical temperature modification of low dimensional superconductors by spin doping
采用离子注入方法对Al薄膜进行了Fe、Mn离子注入改性。随着注入Fe浓度的增加,超导转变的临界温度逐渐降低。发现Mn注入的抑制作用比Fe强得多。在低浓度的注入离子,抑制的临界温度可以用现有的模型与合理的精度来描述,而在浓度高于0.1at.%观察到模型和实验之间的显著差异。
2007-03-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Doping-insensitive density-of-states suppression in polycrystalline iron-based superconductor SmO$_{1-x}$F$_{x}$FeAs
利用高分辨角积分光电子能谱研究了铁基超导体SmO_(1-x)F_xFeAs(x=0,0.12,0.15,0.2)的态密度随温度的变化。随着温度的降低,在所有样品中都观察到了态密度的抑制,揭示了两个特征能量标度(10 meV和80 meV)。然而,没有观察到明显的掺杂依赖性。我们认为10 meV的抑制是由于掺杂无关的正常态赝能隙,一旦进入超导态,赝能隙就变成了超导能隙,并警告说80 meV的抑制可能是多晶样品的人为现象。
2008-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electric double-layer transistor using layered iron selenide Mott insulator TlFe1.6Se2
A1-xFe 2-ySe 2(A = K,Cs,Rb,Tl)是最近发现的铁基超导体,其临界温度(Tc)可达32 K。与其他铁基超导体相比,它们的母相具有独特的性质;例如,它们的晶体结构包括有序的Fe空位,它们的正常状态是反铁磁(AFM)绝缘相,并且它们具有极高的Néel转变温度。然而,由于其固有的相分离,控制母AFM绝缘体中的载流子掺杂一直是困难的。在这里,我们制作了铁空位有序TlFe1.6Se2绝缘外延膜与原子级平坦的表面,并检查其静电载流子掺杂使用双电层晶体管(EDLT)结构与离子液体栅极。正栅极电压在25 K下产生三个数量级的电导调制,并进一步诱导和操纵相变;即,通过静电掺杂产生的离域载流子是相变的起源。据作者所知,这是EDLT使用莫特绝缘体铁硒化物通道的第一次演示,并开辟了一条探索铁基层状材料中高Tc超导性的途径,其中通过常规化学手段进行载流子掺杂是困难的。
2014-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong Suppression of Coherence Effect and Appearance of Pseudogap in Layered Nitride Superconductor Li_xZrNCl: ^91Zr- and ^15N- NMR Studies
本文报道了层状氮化物超导体Li_xZrNCl的NMR测量结果。核自旋-晶格弛豫速率(1/T_1)表明,与常规BCS超导体相比,Li_xZrNCl超导体的相干峰被强烈抑制。在接近绝缘态的轻掺杂区,系统表现出类似间隙的行为,即,赝能隙的特征是Knight位移和1/T_1T的减小。通过与赝能隙态共存,获得了更高的超导转变温度T_c。这些偏离BCS结构的反常行为是理解Li_xZrNCl超导机理的关键。
2014-07-11 cond-mat.supr-con
Hydrogen in layered iron arsenide: indirect electron doping to induce superconductivity
利用钙和稀土元素的高稳定性,首次在高压下合成了CaFeAsF_(1-x)H_x(x = 0.0-1.0)和SmFeAsO_(1-x)H_x(x = 0.0-0.47),形成氢取代的1111型铁砷化物超导体。中子衍射和密度泛函计算表明,氢被纳入作为H-离子占据F-网站的阻挡层的CaFeAsF。由此产生的CaFeAsF 1-xHx是非超导的,而SmFeAsO 1-xHx是超导体,在x 0.2时具有最佳Tc = 55 K。据发现,高达40%的O2-离子可以被H-离子取代,电子被供应到FeAs层中以保持中性(O2- = H-+ e-)。当x超过0.2时,Tc降低,对应于电子过掺杂区域。
2011-07-19 cond-mat.supr-con
Electronic band structure of novel tetragonal BiOCuS as a parent phase for novel layered superconductors
最近,合成了四元BiOCuS,并宣布其为具有Fe-氧氮化合物相关结构的新超导体系。本文基于第一性原理FLAPW-GGA计算,首次研究了BiOCuS的结构参数、能带结构、态密度和电子密度分布。我们的研究结果表明,与相关的类金属FeAs系统不同,BiOCuS相的行为与计算的间接带隙在约0.48 eV的离子半导体。BiOCuS的超导电性可以完全通过掺杂该相来实现。我们的初步结果表明,作为空穴掺杂的结果,[CuS]块成为导电由于混合Cu 3d + S 3 p带位于费米能级附近。对于空穴掺杂BiOCuS的费米面采用准二维字符,类似于FeAs SC。
2009-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Doping-Induced Spectral Shifts in Two Dimensional Metal Oxides
强层状离子氧化物的掺杂是用于产生新颖电子行为的既定范例。这一点在超导性中表现得最为明显,在超导性中,掺杂引起铜酸盐(空穴掺杂)的高温超导性和HfNCl中令人惊讶的高Tc(Tc=25.5K,电子掺杂)。第一性原理计算的层状铜铁矿CuAlO 2的空穴掺杂揭示了出乎意料的大掺杂引起的频谱密度的变化,强烈反对的刚性带图片,被广泛用作一个公认的准则。这些光谱位移,与用于产生负电子亲和势表面和调整肖特基势垒高度的电荷转移的起源相似,大大改变了费米能级载流子的特性,导致这种材料成为基于O-Cu-O分子的载流子(或极化子,在低掺杂下),而不是像刚性能带图中那样的几乎纯Cu空穴。第一性原理线性响应电子-声子耦合(EPC)计算揭示,因此,净弱EPC和没有超导性,而不是以前使用刚性带预期获得的高Tc。这些特殊的二维偶极层驱动的光谱位移提供了新的见解,在层状材料的功能,除了超导材料的设计。
2013-07-15 cond-mat.supr-con
Suppression of Charge Density Wave by Substrate Induced Doping on TiSe$_2$/TiO$_2$ Heterostructure
衬底工程提供了以薄膜形式调制量子材料的物理性质的机会。在这里,我们报告说,TiSe $_2$薄膜上生长的TiO $_2$有意想不到的大电子掺杂,抑制电荷密度波(CDW)秩序。这与石墨烯上的块状单晶TiSe $_2$或TiSe $_2$薄膜显著不同。通过分子束外延(MBE)可以在TiO $_2$上以两种方式制备外延TiSe $_2$薄膜:通过使用硒和钛源的常规共沉积,以及通过在重构TiO $_2$表面上仅蒸发硒。两种生长方法都产生具有相似物理性质的原子级平坦薄膜。电子掺杂和随后的抑制CDW秩序可以解释由硒空位在TiSe $_2$膜,这自然发生时,TiO $_2$基板使用。这是由于更强的界面结合改变了理想的生长条件。我们的发现提供了一种方法来调整化学势的硫属化物薄膜通过衬底的选择和工程。
2018-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Se doping in recently discovered layered Bi4O4S3 Superconductor
本文报道了在Bi_4 O_4S_3化合物中S位掺杂Se对超导电性的抑制。采用固相反应法合成了块状多晶样品。所有研究样品的XRD数据的Rietveld精修表明,相同的是在四氢碘/mmm空间群中结晶的,具有略微增加的c晶格常数与Se掺杂。超导性观察到在低于4.5 K的直流磁化强度和电阻率与温度测量的所有Bi 4 O 4S 3-xSex(x = 0,0.03,0.09和0.15)样品,虽然同样是略有下降,增加硒含量。根据高达2 T(Tesla)的磁场[R(T)H]测量的电阻率来估计Bi 4 O 4S 3的上临界场,并且对于Se掺杂的样品也是相同的降低。在200 Oe的磁场下,通过拟合Arrhenius方程得到了Bi_4 O_4S_3、Bi_4 O_4S_(2.97)Se_(0.03)和Bi_4 O_4S_(2.85)Se_(0.15)样品的磁通流激活能分别为18.60 meV、13.69 meV和13.16 meV。
2014-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fluorine effect in layered oxypnictide LaOFeAs
在WIEN2k程序包下对LaOFeAs和LaO_(1-x)F_xFeAs进行了理论计算。一个关键因素的表现超导性似乎是氟掺杂,因此,我们寻找它的效果。密切关注Fe d-轨道在F掺杂O时,首先,Fe d-轨道具有dz2对称性,逐渐改变为类似于dx 2-y2的东西,这似乎比前者更容易导电。这一结果与铜基高温超导体的研究结果一致。
2008-11-21 cond-mat.supr-con
Electron correlations and bond-length fluctuations in layered copper oxides: electron versus hole doping
本文研究了CuO_4片晶和CuO_6八面体掺杂链的电子基态和电子-晶格耦合的性质。未掺杂的构型意味着Cu的3d^9和O的2p^6形式价态。多组态计算的结果表明,4-元格(或4-八面体)的线性集群强的电子-晶格相互作用和极化行为的掺杂粒子,电子和空穴掺杂。对于某些阶段的氧离子半呼吸扭曲的多井能源景观的预测。由于每个阱都与位于不同位置的载流子相关联,因此半呼吸位移引起沿链的电荷转移。在空穴掺杂的情况下,用密度矩阵重正化群方法计算了p-d、推广的哈伯德模型(链上有几十个CuO_4片晶)的四八面体团簇,证实了用ab initio多组态方法计算的趋势。在电荷分离和形成1/3掺杂条纹的假设下,我们的结果似乎支持了最近对铜氧化物超导性的一些贡献中提出的电子振动机制和电荷密度行波方案。
2006-03-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergence and tunability of Fermi-pocket and electronic instabilities in layered Nickelates
本研究针对层状镍酸盐的电子结构调控问题,提出聚焦有效轨道与费米口袋的建模框架,揭示$3d_{z^2}$轨道诱导第二费米口袋的机制,预测了可通过掺杂/压力调控的特定极化率,为理解其电子不稳定性提供新见解。
2024-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppression of the charge-density-wave state in Sr_14Cu_24O_41 by calcium doping
用直流电阻率、低频介电谱和光谱表征了自旋链/梯形化合物Sr_(14-x)Ca_xCu_(24)O_(41)的电荷响应。我们确定了一个相变低于一个电荷密度波(CDW)的梯形阵列的发展。钙掺杂抑制这一阶段的转变温度从210 K(x=0)下降到10 K(x=9),CDW间隙从130 meV下降到3 meV,分别。这种抑制是由于恶化的嵌套起源于梯间紧束缚跳跃积分的增加,以及从在Sr站点引入的无序。这些结果共同支持了压力下的二维超导性。
2003-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New layered fluorosulfide SrFBiS2
我们合成了一种新的层状BiS $_{2}$基化合物SrFBiS 2。该化合物具有与BiS2类似的结构。它是由SrF层和NaCl型BiS2层沿c轴交替堆叠而成。电输运测量表明SrFBiS2是半导体。热输运测量表明SrFBiS2具有小的热导率和大的塞贝克系数。第一性原理计算结果与实验结果一致,表明SrFBiS_2与LaOBiS_2在F掺杂下成为超导体非常相似。因此,SrFBiS_2可能是新超导体的母体化合物。
2013-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effective doping and suppression of Fermi surface reconstruction via Fe vacancy disorder in KxFe2-ySe2
我们研究了无序空位对新发现的碱金属插层铁硒化物超导体正常态电子结构的影响。为此,我们使用最近发展的Wannier函数为基础的方法,从第一性原理计算的组态平均光谱函数<A(k,w)>的K 0.8Fe 1.6Se 2无序Fe和K空位。我们发现,无序可以抑制预期的费米面重建,而不完全破坏费米面。更有趣的是,无序效应显着提高了化学势,产生了与高掺杂KFe 2Se 2几乎相同的扩大的电子袋,而没有向系统中添加载流子。
2012-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
TC suppression in Pr-doped 123-systems: Hole clustering
Pr在~(123)系统中的掺杂引起了一些异常,如TC抑制。在这里,我们表明,修改后的孔定位理论的基础上的几何建模带渗流理论可以提出一个很好的解释TC抑制整个范围内的Pr掺杂值。在该模型中引入了空穴聚集的中心效应。我们还提供了一些实验证据,表明基于空穴聚集效应的模拟与实验数据之间的协议。
2004-09-09 cond-mat.supr-con
Superconductivity in BiS2-Based Layered Compounds
简要介绍了新型BiS2基层状超导体的晶体结构和物理性质。BiS2基层状化合物的超导电性是由电子掺杂到BiS2导电层中引起的。超导性能似乎与晶体结构有关。在这个家庭中的转变温度提高可能的策略进行了讨论。
2013-11-18 cond-mat.supr-con
The Unusual Suppression of Superconducting Transition Temperature in Double-Doping 2H-NbSe$_2$
2 H-NbSe_2是研究最多的过渡金属二硫属化物(TMD)超导体之一,在TCDW约33 K时发生电荷密度波(CDW)转变,在T_c约7.3K时发生超导转变。为了探索其超导电性与费米面嵌套的关系,我们将S取代与Cu嵌入相结合,制备了CuxNbSe_2-ySy。通过对2 H-NbSe_2进行系统的S取代和Cu离子的嵌入,我们发现当Cu和S含量增加时,CuxNbSe_2-ySy的Tc降低。而在较高的x和y值,Tc保持一个恒定的值接近2 K,这是不常见的层状TMD。为了比较,我们发现在CuxNb 1-xSe 2-ySy中同时用Cu取代Nb和用S取代Se使Tc降低得更快。我们构建了一个超导相图,我们的双掺杂化合物与相关的单离子掺杂系统的对比。
2019-07-03 cond-mat.supr-con
Superconductivity in layered Zintl phase LiSn2As2
本文报道了层状Zintl相LiSn $_2$ As $_2$的超导电性,它与NaSn $_2$ As $_2$是同构的,转变温度($T_{\mathrm{c}}$)为1.6 K.尽管类似的$T_{\mathrm{c}}$和德拜温度,取代钠与锂相当大地增加了上临界场。通过对Sn $_4$ As $_3$、NaSnAs、NaSn $_2$ As $_2$、Na $_{1-x}$ Sn $_2$ P $_2$、SrSn $_2$ As $_2$和LiSn $_2$ As $_2$的系统比较,我们认为与孤对电子的形成密切相关的载流子掺杂是控制SnAs基层状化合物超导电性的主要因素,而不是化学压力.目前的研究结果提供了一个彻底和全面的了解锡基Zintl相。
2021-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Suppression of superconductivity by V-doping and possible magnetic order in Sr2VO3FeAs
在Sr 2 VO 3 [Fe0.93(+/-0.01 $> V0.07(+/-0.01)]As中掺入少量的V完全抑制了Sr 2 VO 3 FeAs在33 K下的超导电性。的晶体结构和精确的化学计量确定相结合的中子和X射线粉末衍射。Sr_2VO_3FeAs对Fe/V混合非常敏感,这会干扰甚至抑制超导电性。这种不均匀性可能是内在的,并解释了分散的报告有关的Tc和减少超导相分数Sr 2 VO 3FeAs。在4K下收集的中子衍射数据表明V-亚晶格具有传播矢量q =(0,0,0.306)的无公度磁有序。这表明强烈相关的钒,这并没有显着贡献的费米面Sr 2 VO 3FeAs。
2010-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ambipolar suppression of superconductivity by ionic gating in optimally-doped BaFe2(As,P)2 ultrathin films
铁基化合物Ba-122家族的超导电性(SC)可以通过异价或等价取代、施加的外部压力和应变来控制,有时在同一样品中研究这些因素的综合影响。大多数情况下,结果限于SC圆顶向不同掺杂值的移位。在少数情况下,最佳掺杂下的最大SC跃迁也可以增强。在这项工作中,我们研究了电荷掺杂与等价P取代和应变的组合,通过对BaFe $_2$(As $_{0.8}$ P $_{0.2}$)$_2$薄膜进行离子门控实验。我们发现,离子门的极化诱导调制的正常状态的输运性质,可以主要归因于表面电荷掺杂。我们表明,离子门控只能移动系统远离最佳条件,因为SC转变温度被电子和空穴掺杂抑制。我们还观察到一个扩大的电阻转变,这表明SC序参量调制非均匀的膜厚度,与早期的报道电荷掺杂的标准BCS超导体和铜酸盐。
2019-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Impurity effect and suppression to superconductivity in Na(Fe$_{0.97-x}$Co$_{0.03}$T$_x$)As (T=Cu, Mn)
本文报道了Na(Fe $_{0.97-x}$ Co $_{0.03}$ T $_x$)As(T=Cu,Mn)单晶的成功生长和杂质散射效应。测量了不同浓度的Cu和Mn在高磁场下的直流磁化强度与温度的关系。Curie-Weiss定律的详细分析表明,Cu的掺杂削弱了平均磁矩,而Mn的掺杂使局域磁矩大大增强,表明前者可能是非磁性或很弱的磁性杂质,而后者则产生磁性杂质。然而,在低掺杂区,Cu和Mn的掺杂均会以相同的速率提高剩余电阻率和抑制超导电性,这与S $^{\pm}$模型的预测一致.对于Cu掺杂的系统,超导性被完全抑制在剩余电阻率$ρ_0$ = 0.87 m $Ω$ cm,在该位置观察到强烈的局域化效应。然而,在Mn掺杂的情况下,对\emph{T} $_{c}$的抑制行为从快的速度变为慢的速度,并且甚至直到2.86 m $Ω$ cm的残余电阻率保持稳定。显然,磁性Mn杂质甚至不像非磁性或非常弱的磁性Cu杂质那样对高掺杂区域中的超导性有害。
2013-08-06 cond-mat.supr-con
Effect of nonuniform hole-content distribution within the interlayer pair-tunneling mechanism of layered HTSC
高$T_c$超导电性的层间对隧穿(ILT)机制能够预测(最佳)临界温度Tc对同系层状铜氧化物中层数n的依赖性。我们推广的平均场的程序来评估Tc内的扩展的面内哈伯德模型中存在的ILT,开发了一个双层复合物(n = 2)的情况下,n = 3,4不等超导层。作为掺杂的函数,我们展示了不同层之间的不均匀空穴含量分布如何影响Tc。特别地,取决于掺杂,超导性的开始可以由内层或外层决定。后者的结果可能与最近的实验数据的Tc作为压力的函数在Tl和Bi为基础的层状超导体。
2004-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in La1-xCexOBiSSe: carrier doping by mixed valence of Ce ions
我们报道了Ce取代对层状铋硫族化合物La 1-xCexOBiSSe(x = 0-0.9)的结构、电子和磁性的影响。金属导电性观察x > 0.1,因为电子载流子诱导的混合价的Ce离子,揭示了通过键价和计算和磁化强度测量。当x = 0.2-0.6时,样品的电阻率为零,抗磁化率为零,表明这些化合物中出现了体超导电性。最高转变温度(Tc)为3.1 K,略低于掺F的LaOBiSSe(Tc = 3.7 K)。本研究清楚地表明,混合价态的铈离子可以被用作层状铋硫族化合物中的电子掺杂诱导超导电性的替代方法。
2018-06-06 cond-mat.supr-con
Superconductivity at 11.3 K induced by cobalt doping in CeOFeAs
在1180 ℃下,用固相反应法成功地合成了名义成分为CeOFe_(0.9)Co_(0.1)As的纯相氧砷化物超导体。其晶体结构为四方ZrCuSiAs型层状结构(sp gp P4/nmm),晶格常数a = 3.9918(5)埃,c = 8.603(1)埃。在11.31K下观察到一个尖锐的超导转变,在常压下的上临界场为45.22T。随着钴浓度的增加(x = 0.15,0.2),超导转变温度急剧降低(~ 4.5,4.9K)。
2008-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Dominant role of processing temperature in electric field induced superconductivity in layered ZrNBr
最近,作为一种新的技术,电子双层晶体管(EDLTs)与离子液体已显示出强大的潜力,用于调整相关系统的电子状态。当与母体材料相比时,EDLT诱导的局部载流子掺杂总是导致物理性质的显著变化,例如,绝缘-超导转变通常,EDLT器件中的栅极电压($V_{\rm G}$)的修改产生掺杂水平的直接改变,而施加$V_{\rm G}$的处理温度($T_{\rm G}$)仅有助于调谐过程。在这里,我们报告的处理温度$T_{\rm G}$起着主导作用的电场诱导层状ZrNBr的超导性。当在$T_{\rm G}\geq$ 250 K下施加$V_{\rm G}$时,诱导超导(SC)状态永久地保持在材料中,这在室温下长时间弛豫和/或通过施加反向电压后的零电阻和抗磁性中得到证实,而固/液界面诱导的可逆绝缘-SC转变发生在$T_{\rm G}\leq$ 235 K。这些实验事实支持了另一种电化学机制,即电场诱导Br离子部分脱嵌,导致体系永久电子掺杂。我们的研究结果将扩展电场在低维系统中用于调谐体电子态的潜力。
2018-11-07 cond-mat.supr-con
Multiband superconductivity in ${\rm BiS_2}$-based layered compounds
本文对${\rm BiS_2}$的正方晶格双轨道模型进行了平均场处理,考虑了轨道内和轨道间的超导性。一个丰富的相图,涉及两种类型的超导性作为一个功能之间的比例的耦合电子在相同和不同的轨道(${\rm η= V_{XX}/V_{XY}}$)和电子掺杂$x$。借助我们称之为轨道混合比的量(表示为$R(ϕ)$),使用基于$R(ϕ)$如何随电子掺杂增加而变化的简单直观的图像来分析相图。$R(ϕ)$的预测能力表明,它可能是一个有用的工具,定性(甚至半定量)分析BCS类超导体的多带超导性。
2017-06-26 cond-mat.supr-con
Electronic structure and magnetic properties of higher-order layered nickelates: La$_{n+1}$Ni$_{n}$O$_{2n+2}$ ($n=4-6$)
最近在Sr掺杂的NdNiO $_2$中发现了超导性,其临界温度为$10-15$ K,这表明了新的镍基高温超导体(HTS)家族的可能性。NdNiO $_{2}$是一系列层状镍酸盐的$n=\infty$成员,化学式为R $_{n+1}$ Ni $_{n}$ O $_{2n+2}$(R $=$ La,Nd,Pr; $n = 2, 3, \dots, \infty$)。$n=3$成员已被实验和理论证明是铜样和一个有前途的高温超导候选人,如果电子掺杂可以实现。该系列的高阶$n=4,5,$和$6$成员直接落入填充的铜氧化物圆顶区域而不需要掺杂,从而使它们成为有前途的研究材料,但尚未合成。在这里,我们进行第一性原理计算的假设$n=4,5,$和$6$结构,研究它们的电子和磁性,并比较它们与已知的$n=\infty$和$n=3$材料。从我们的计算中,我们发现层状镍酸盐的类铜特征从$n=\infty$成员到$n=3$成员随着电荷转移能和费米能级附近的R-$d$带引起的自掺杂效应逐渐减小而增加。
2021-09-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fast suppression of superconductivity with Fe site Ni substitution in Fe1-xNixSe0.5Te0.5 (x=0.0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.10 and 0.20) single crystals
本文报道了Ni掺杂对FeSe_(0.5)Te_(0.5)超导电性的影响。采用真空屏蔽固相反应法和高温加热慢冷法合成了Fe_(1-x)Ni_xSe_(0.5)Te_(0.5)(x=0.0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.10和0.20)系列单晶样品。所有的Fe_(1-x)Ni_xSe_(0.5)Te_(0.5)系列晶体,x ≤ 0.20,Ni在Fe位置换20%后,形成单相四方晶系,空间群为P4/nmm。电阻率测量结果表明,随着Fe_(1-x)Ni_xSe_(0.5)Te_(0.5)中Ni含量的增加,Tc迅速下降。也就是说,对于x=0.01和0.03的样品,超导转变温度(Tc)(定义为电阻率=0)分别从12 K下降到4K和2K左右。对于x=0.05(Fe位5at%Ni),尽管在电阻率测量中观察到Tconset,但在低至2K时未观察到\r{ho} =0。当x大于0.07时,在R-T测量中,在2K以下既没有看到Tconset也没有看到Tc \r{ho} =0。结果表明,Fe位Ni掺杂对FeSe_(0.5)Te_(0.5)超导体的超导电性有明显的抑制作用。Tc降低的速率虽然是非单调的。本文系统地研究了Fe位Ni掺杂对FeSe_(0.5)Te_(0.5)单晶超导电性的抑制作用。
2017-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetism and superconductivity in the layered hexagonal transition metal pnictides
本文研究了122(AM $_2$ B $_2$)六方过渡金属磷属元素化合物(A=(Sr,Ca),M=(Cr,Mn,Fe,Co,Ni),B=(As,P,Sb)的电子结构和磁性。发现该材料家族与包括著名的铁基高温超导体在内的四元结构的材料具有关键的相似性。在这两个家族中,次近邻(NNN)有效反铁磁(AFM)交换耦合在铁基材料中达到最大值。虽然在后者中的NNN耦合是已知的负责C型AFM状态,并导致在掺杂后的扩展的s波超导状态,它们导致前者是非常受抑的磁系统,并可能导致一个时间反转对称性破缺$d+id$超导状态掺杂。因此,如果合成具有六方结构的铁基化合物,可以帮助我们确定高温超导性的起源。
2017-09-18 cond-mat.supr-con
Superconductivity in the 2D Hubbard model: Electron doping is different
用变分蒙特卡罗方法研究了二维哈伯德模型的基态,包括最近和次最近邻点之间的跃迁。超导电性与d-波对称性被发现是有限的费米面穿过磁区边界的密度。空穴掺杂的凝聚能比电子掺杂的凝聚能大得多。空穴掺杂的超导性是动能驱动的,而电子掺杂的超导性是势能驱动的。我们的研究结果同意令人惊讶的层状铜酸盐的实验数据,无论是电子和空穴掺杂的材料。
2008-08-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Can the Mott Insulator TiOCl be Metallized by Doping? A First-Principles Study
在密度泛函理论的框架下研究了Na在层状莫特绝缘体TiOCl中的嵌入效应。我们发现,该系统始终保持绝缘的所有研究的钠浓度,钠掺杂后的光谱重量的演变是一致的,最近的光电发射实验。我们预测的Na掺杂的超晶格结构,并表明,O的F,Cl的S,或Ti的V(或Sc),分别取代,未能metallized系统。我们提出了一个描述的多轨道离子哈伯德模型在准二维晶格和讨论的绝缘状态下掺杂的性质。最后,提出了掺杂金属化TiOCl的可能途径。
2010-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Plasmonic Superconductivity in Layered Materials
等离子体激元激发在层状材料中的行为与体系统相比根本不同。它们形成无带隙模式,而无带隙模式又以低能量耦合到电子。因此,它们可以强烈地影响超导不稳定性。在这里,我们展示了如何从外部通过改变介电环境或掺杂水平来控制这些激发,这允许外部调谐超导转变温度。通过求解有效系统的间隙方程,我们发现等离子体激元的影响可以强烈地提高或降低转变温度,这取决于等离子体激元-声子相互作用的细节。我们制定了简单的实验指南,以找到等离子体激元诱导的层状材料的转变温度升高。
2018-03-12 cond-mat.supr-con
Topological pseudogap in highly polarizable layered systems with 2D hole-like dispersion
空穴掺杂铜氧化物超导体中的赝能隙被认为是理解其基态正常态的一个可能的关键,然而,现有的赝能隙模型与实验存在本质上的不一致。在我们的方法中,赝能隙的出现是由于自定域载流子对离域载流子定态的影响和二维孔状色散的拓扑结构。自定域载流子产生势,使布洛赫准粒子在不同势区产生不同动量的分布波包。二维导电铜氧化物中的类空穴等能曲线的拓扑结构不允许出现平均动量在波腹附近的双波。在ARPES谱中,允许的DWPs表现出所有已知的赝能隙特征,包括中点移动、巨加宽和费米动量错位。计算的掺杂依赖的赝隙宽度和起始温度与实验一致。得到的空穴掺杂铜氧化物的基态正常状态,其中所有的掺杂空穴自定位,直到达到高掺杂和近波腹电子DWPs是不存在的,解释了费米表面重建从小电子口袋到大的类空穴费米表面在量子振荡测量中观察到。我们的研究结果打开了一种可能性,创建系统的人工赝能隙和可切换的状态密度的基础上高度极化的层状结构与二维导电性和孔状色散。
2021-06-17 cond-mat.supr-con
Possible effects of charge frustration in Na$_x$CoO$_2$: bandwidth suppression, charge orders and resurrected RVB superconductivity
在整个掺杂范围内,由于进一步的相邻库仑排斥引起的电荷挫折可以对Na $_x$ CoO $_2$的电子性质具有显著的影响。它可以显著降低载流子的有效迁移率,导致低简并温度$ε_F \lesssim T$。这种强重整化的费米液体具有相当不寻常的性质--从具有$ε_F \gg T$的普通金属的角度来看--但与在Na $_x$ CoO $_2$系统中实际观察到的性质相似。例如,我们发现,在Na $_{0.7}$ CoO $_2$中观察到的异常热电势和霍尔效应可以沿着这些路线进行解释。如果排斥力很强,它也可以导致电荷有序;然而,远离相称掺杂,构型约束允许电荷载流子的一些迁移率,即,还有一些“金属”成分。最后,在相称的$x=1/3$周围的特别强的带宽抑制可以帮助恢复RVB超导性,否则在这种高掺杂附近将不被预期。这些建议是专门为$tJ$类模型与一个额外的最近邻排斥。
2003-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Materials design of dynamically stable $d^9$ layered nickelates
出于最近发现的超导性的Sr掺杂的层状镍酸盐NdNiO $_2$,我们进行了系统的计算材料设计的层状镍酸盐是动态稳定的,其电子结构更好地模仿高- $T_c$铜酸盐的电子结构比NdNiO $_2$。虽然镍$3d$轨道是自掺杂的$d^9$配置在NdNiO $_2$和Nd层的状态形成费米口袋,我们发现超过10个有前途的化合物的自掺杂几乎或甚至完全抑制。我们推导出这些材料的有效单带模型,并发现它们处于强关联状态。我们还研究了高$T_c$铜酸盐的钯酸盐类似物的可能性。一旦合成,这些镍酸盐和钯酸盐将为研究Zaanen-Sawatzky-Allen分类的Mott-Hubbard制度中的超导性提供坚实的基础。
2020-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The suppression of superconductivity in Mn substituted MgCNi$_{3}$
我们报道了掺杂Mn在同构MgCNi $_{3-x}$ Mn $_{x}$(x = 0-0.05)化合物中的作用。磁化率,电阻率,磁阻和比热研究表明,在x $\neq$ 0的样品中的本地化的时刻和近藤效应的证据。超导($\sim$ -21K/at.%)的快速抑制Mn)是由于Mn上的磁矩形成而产生的对断裂效应的结果。
2003-06-17 cond-mat.supr-con
Superconducting dome associated with the suppression and re-emergence of charge density wave states upon sulfur substitution in CuIr2Te4 chalcogenides
本文报道了用化学合金化法从具有电荷密度波(CDW)的超导体CuIr_2Te_4到具有金属-绝缘体转变(MIT)的化合物CuIr_2S_4的过程,并逐步用S取代Te.系统地研究了CuIr_2Te_(4-x)S_x多晶系统的结构和物理性质随掺杂量从0到4的变化。X射线衍射(XRD)结果表明,CuIr 2 Te 4-xSx在0 ~ 0.5范围内为NiAs缺陷三角结构,在3.6 ~ 4掺杂范围内为立方尖晶石结构,在0.5 ~ 3.6掺杂范围内为混合相。出乎意料的是,电阻率和磁化强度的测量表明,小浓度的S替代Te可以抑制CDW转变,但它再次出现在x = 0.2附近,并且CDW转变温度随着x在0.2至0.5范围内增大而明显提高。此外,超导临界温度(Tc)先增加与S掺杂含量,然后下降后,达到最大值Tc = 2.82 K的CuIr 2 Te 3.85 S 0.15。在3.6 ~ 4的尖晶石区域观察到MIT有序性,这与TMI随x的增加而增加有关。最后,丰富的电子相图的温度与x为这个CuIr 2 Te 4-xSx系统组装,其中超导圆顶是与抑制和CDW以及MIT状态的出现在结束时硫取代CuIr 2 Te 4-xSx硫属化物。
2022-03-11 cond-mat.supr-con
Anomalous Dome-like Superconductivity in RE2(Cu1-xNix)5As3O2(RE=La, Pr, Nd)
铜氧化物、铁基和重费米子超导体的超导临界温度(Tc)的圆顶状变化是超导性与电荷密度波、自旋密度波或磁性相互作用的重要表现。整体行为是,有序温度逐渐被抑制和Tc的外部控制参数下提高。在不同的掺杂范围内,出现了赝能隙、量子临界点和奇异金属等现象。在新的超导体中探索圆顶形Tc对于探测突现效应具有重要意义。本文报道了新型层状铜基化合物RE_2Cu_5As_3 O_2(RE=La,Pr,Nd)的超导电性,当Ni离子大量取代Cu时,其Tc呈圆顶状变化,最大Tc分别为2.5K、1.2K和1.0K。Ni掺杂或稀土取代均能抑制前两种化合物的T* 跃迁。同时,当Ni掺杂量超过最佳值时,As-As键长和c/a比等结构参数呈现出异常的变化。超导电性的稳健性,高达60%的Ni掺杂,揭示了在这种新型层状材料中诱导和增强超导电性的意想不到的杂质效应
2019-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ba1-xNaxTi2Sb2O (0.0 <= x <= 0.33): A Layered Titanium-based Pnictide Oxide Superconductor
报道了一种新的层状钛基磷属元素化物超导体Ba_(1-x)Na_xTi_2Sb_2 O(0.0 ≤ x ≤ 0.33)。X射线研究表明它以四方CeCr 2Si 2C结构结晶。未掺杂的母体化合物BaTi_2Sb_2O(P_4/mmm; a=4.1196(1)Ω; c=8.0951(2)Ω)在54 K下表现出CDW/SDW转变。在化学掺杂Na后,CDW/SDW转变被系统地抑制,并且随着临界温度Tc增加到5.5 K而出现超导电性。体超导性是由电阻率,磁性和热容量测量证实。与高Tc铜酸盐和铁磷属元素化物一样,BaTi_2Sb_2O的超导电性源于有序状态。讨论了与铜酸盐和铁磷属元素化物超导体的异同。
2013-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stiffness and coherence length measurements of ultra-thin superconductor, and implications to layered superconductors
基于London方程,利用无转子矢量势${\bf A}$和SQUID电流测量,确定了超薄环形MoSi薄膜的超导珍珠长度$Λ$和相干长度$ξ$随厚度$d$和温度$T$的变化关系.我们发现$ξ$是$d$的函数,在$ξ\sim d \sim 5$ nm处有一个跳跃。在基础温度下,超导刚度定义为$1/λ^2=1/(Λd)$,是$T_c$的增函数。类似的行为,被称为Uemura图,存在于块状层状超导体中,但掺杂作为隐式参数。我们还提供了$Λ(T)$的临界指数。
2021-10-18 cond-mat.supr-con
Effects of c-axis Hopping in the Interlayer Tunneling Model of High-Tc Layered Cuprates
我们考虑层状铜氧化物的层间对隧穿模型,包括一个有效的单粒子沿c轴跳跃。的c轴跳跃矩阵元素的现象学抑制,在铜氧化物超导体的赝能隙,被纳入。在最佳掺杂下,计算了超导态的特征量,如转变温度和超导能隙。计算结果与实验结果一致,但值得注意的是,超导能隙随温度的变化与实验结果吻合得很好。模型中关于T_c随层间耦合变化的预测是可以进一步检验的自然结果。
1999-05-11 cond-mat.supr-con
Unconventional Superconductivity in electron-doped layered metal nitride halides $M$N$X$ ($M$ = Ti, Zr, Hf; $X$ = Cl, Br, I)
本文综述了具有层状晶体结构和二维电子态的电子掺杂金属氮化物卤化物$M$ N $X$($M$ = Ti,Zr,Hf; $X$ = Cl,Br,I)的超导电性。母体化合物是带状绝缘体,没有可辨别的长程有序态。在掺杂少量电子后,超导性出现了一些超出传统电子-声子机制的异常特征,这激发了理论研究。我们将讨论到目前为止报道的实验和理论结果,并将电子掺杂的层状氮化物超导体与其他超导体进行比较。
2014-12-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced low-energy magnetic excitations via suppression of the itinerancy in Fe0.98-zCuzTe0.5Se0.5
我们已经进行了电阻率和非弹性中子散射测量三个样品的Fe 0.98-zCuzTe 0.5Se 0.5与z = 0,0.02,和0.1。结果发现,随着Cu掺杂的增加,样品的电阻率逐渐偏离金属。然而,与用Cu取代Fe会抑制磁关联的预期相反,低能(不大于12 meV)磁散射的强度增强,光谱权重更大,动态自旋-自旋关联长度更长。这种增强可能是局部矩增大或自旋涨落减慢的结果。在任何一种情况下,由Cu掺杂引起的导电状态的本地化应该发挥关键作用。我们的结果不适用于模型,处理3d过渡金属掺杂剂简单地作为有效的电子供体。
2013-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Argument on superconductivity pairing mechanism from cobalt impurity doping in FeSe: spin ($s_{\pm}$) or orbital ($s_{++}$) fluctuation
在高超导转变温度($T_{\rm c}$)铁基超导体中,带间符号反转($s_{\rm \pm}$)和符号保持($s_{\rm ++}$)$s$波超导态作为可能的超导机制已被初步讨论。我们研究了Co杂质散射对超导电性的影响,以获得一个重要线索的配对机制使用单晶Fe $_{1-x}$ Co $_x$ Se和描绘的相图FeSe系统。超导电性和结构转变/轨道顺序被抑制的Fe网站上的Co置换和$x$ = 0.036以上消失。这些相关的supplies代表了一个共同的背景物理背后的这些物理现象在多带费米面的FeSe。通过比较实验数据和迄今为止提出的理论,发现$T_{\rm c}$对剩余电阻率的抑制作用比一般符号反转和全间隙$s_{\pm}$模型的情况下预测的要弱得多。本文从FeSe的多带电子结构出发,讨论了FeSe超导配对的起源。
2015-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of Hydrostatic Pressure on BiS2-Based Layered Superconductors: A Review
我们报告的新发现的BiS 2为基础的超导体的静水压力的影响。近几年来,新的基于BiS 2的超导体引起了凝聚态物理界的极大关注。这些新的层状BiS 2基化合物对载流子掺杂浓度和压力非常敏感,导致其物理性质发生深刻变化,在其绝缘/半导体状态附近出现超导性。基于BiS 2的新化合物有望为我们探索新的超导体提供下一个阶段,并讨论其奇异的超导机制。在目前的审查中,我们提出了我们的大部分研究结果有关的影响,流体静压力的新的BiS 2基超导体的超导性在一个地方。
2015-12-29 cond-mat.supr-con
Suppression of time reversal symmetry breaking superconductivity in Pr(Os,Ru)_4Sb_12 and (Pr,La)Os_4Sb_12
在Pr(Os_{1-x} Ru_x)_4Sb_(12)和Pr_{1-y} La_yOs_4Sb_(12)合金系统中进行了零场μ子自旋弛豫实验,研究了超导态中自发静态局部磁场B_s的产生所引起的时间反转对称性破缺.在这两个合金系列中,B_s最初随溶质浓度线性下降。Ru掺杂比La掺杂有效得多,初始下降快约50%。数据表明,Ru浓度x >~ 0.6时,TRS断裂受到抑制,但基本上在所有La浓度下都持续存在。我们的数据支持晶体场激子库珀配对机制的TRS打破超导。
2011-02-09 cond-mat.supr-con
On temperature versus doping phase diagram of high critiical temperature superconductors
本文试图描述高$T_{c}$超导体的临界温度与载流子密度的钟形关系。它的线性增加,在该区域的小密度(欠掺杂制度),提出解释的作用,序参量相二维波动,在这个密度增长变得更少。大载流子密度区域(过掺杂区域)的临界温度抑制与长波玻色子的基本阻尼的出现(由于掺杂)有关,长波玻色子在所提出的模型的框架中定义了间接干涉费米子吸引的机制。
1998-03-02 cond-mat.supr-con
Effect of La-doping on growth and superconductivity of Bi-2212 crystals
用自熔法生长出了层状超导体Bi_2Sr_2(Ca_(1-x)Lax)Cu_2 O_(8 +d)的单晶。在La掺杂时,c轴收缩,但结构保持稳定,直到临界浓度xc,高于该浓度,晶体包含纯Bi 2(Sr,La)2CuO 6相。超导转变温度的降低遵循线性关系Tc(x)=Tc(0)(1-x/xc),其中xc=0.3与结构数据一致。与文献中Pr ~(3+)掺杂(xc>>0.65)和Y ~(3+)掺杂(xc=1)数据的比较表明,2212相的结构稳定性与超导稳定性之间存在密切关系。除了广泛讨论的空穴填充效应,结构不稳定性,由于大的La 3+取代Ca 2+被认为是另一个贡献Tc抑制在这个系统中。
1999-09-06 cond-mat.supr-con
High energy pseudogap and its evolution with doping in Fe-based superconductors as revealed by optical spectroscopy
我们报告的光学光谱测量电子和空穴掺杂的BaFe 2As 2。我们表明,正常状态下的化合物不是简单的金属。的光学电导率谱包含,除了在低频率的自由载流子响应,温度依赖性的间隙样抑制在相当高的能量尺度接近0.6 eV。这种抑制随电子或空穴掺杂引起的As-Fe-As键角的变化而变化。此外,该特征在Fe-硫属化物化合物中变得弱得多。我们阐述了这一特征是由于Fe的多个3d轨道产生的巡游电子和局域电子矩之间的强洪德规则耦合效应造成的。我们的实验证明了铁基化合物中巡游电子和局域电子的共存,这将导致对材料中金属磁性的更全面的了解。
2011-05-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Finite doping signatures of the Mott transition in the two-dimensional Hubbard model
对层状材料的实验要求研究短程自旋关联对莫特跃迁的影响。为此,我们用连续时间量子蒙特卡罗方法求解了格点上哈伯德模型的团簇动力学平均场方程。作为温度$T$、相互作用强度$U$和填充$n$的函数的正常状态相图揭示,当朝向绝缘体增加$n$时,在非零掺杂下存在两种金属之间的一级转变的表面。对于$T$,在临界终点线以上,散射率有一个最大值。
2010-02-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con