Local atomic configuration control of superconductivity in the undoped pnictide parent compound BaFe2As2
涌现超导电性与铁基超导体母体化合物中局域原子组态的对称性密切相关。虽然化学掺杂或流体静压力可以改变局部几何形状,但是这些常规方法不能提供可预测地调整详细原子排列的明确途径,这是由于母体化合物在存在四方到正交相变的情况下复杂的结构变形。在这里,我们展示了一个系统的方法来控制两个独立的结构因素正交性(面内各向异性)和四方性(面外/面内平衡)的晶格参数的局部结构配置在BaFe 2As 2外延薄膜。我们调整超导性没有化学掺杂分别利用两个结构因素,控制局部四面体协调设计的薄膜异质结构与衬底夹紧和双轴应变。我们进一步表明,这允许定量控制的结构相变,相关的磁性,和超导电性的母体材料BaFe 2 As 2。这种方法将促进可调薄膜超导体在减少尺寸的发展。
2021-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity at 14K in the Co-doped SmFe0.9Co0.1AsO
本文报道了SmFe_(0.9)Co_(0.1)AsO体系的超导电性。母体化合物SmFeAsO是非超导的,但在140 K附近显示出类似自旋密度波(SDW)的反铁磁有序。通过Co ~(3+)部分取代Fe ~(2+),破坏了体系的反铁磁有序性,并诱导了体系的超导电性。SmFe_(0.9)Co_(0.1)AsO体系在14 K附近出现超导电性。Co的掺杂抑制了母体化合物中的SDW异常,并诱导了超导电性。磁化强度测量清楚地显示了超导性的开始与Tcdia在14 K。等温磁化强度测量表明,在2K时,低临界磁场Hc 1约为200 Oe。通过在2K和5 K下的抗磁M(H)环,进一步证实了SmFe_(0.9)Co_(0.1)AsO样品的体超导电性。正常状态(高于Tc)线性等温磁化强度M(H)图排除了所研究化合物中任何有序磁性杂质的存在。
2012-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Insulating Parent Phase and Distinct Doping Evolution to Superconductivity in Single-Layer FeSe/SrTiO3 Films
单层FeSe/SrTiO_3(FeSe/STO)薄膜由于其简单的晶体结构、独特的电子结构和极高的超导转变温度(Tc)而受到人们的广泛关注。单层FeSe/STO薄膜中Tc显著增强的起源以及单层和多层FeSe/STO薄膜之间超导性的二分法仍然存在争议。在这里,我们报告了对单层和多层FeSe/STO薄膜中掺杂的电子结构演变的全面高分辨率角分辨光电子能谱和扫描隧道显微镜/光谱测量。我们发现,单层FeSe/STO薄膜有一个明显的母相和掺杂演变的路线,从根本上不同于多层FeSe/STO薄膜的超导性。单层FeSe/STO薄膜的母相是绝缘的,其掺杂演化过程与铜氧化物超导体中掺杂莫特绝缘体的演化过程非常相似。在多层FeSe/STO薄膜中,通过电子掺杂抑制母体化合物中的有序,从而发生高Tc超导。单层FeSe/STO薄膜代表了铁基超导体中母体化合物是绝缘体的第一个明确情况。我们观察到的独特的母态和掺杂的单层FeSe/STO薄膜的演变提供了关键的洞察力,了解其创纪录的高Tc超导。它们还提供了一种在铁基超导体中实现高温铜酸盐超导体中常见的超导性的新途径。
2019-04-09 cond-mat.mtrl-sci 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
Time-reversal symmetry breaking superconductivity in the presence of loop-current fluctuations
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Beijing Normal University), Ministry of Education(教育部多尺度自旋物理重点实验室(北京师范大学));Beijing Computational Science Research Center(北京计算科学研究中心);New Cornerstone Science Laboratory, Department of Physics, School of Science, Westlake University(西湖大学理学院物理系新基石科学实验室);Institute for Theoretical Sciences, Westlake University(西湖大学理论科学研究院);Key Laboratory for Quantum Materials of Zhejiang Province, School of Science, Westlake University(西湖大学理学院浙江省量子材料重点实验室);Institute of Natural Sciences, Westlake Institute for Advanced Study(西湖高等研究院自然科学研究院)
研究揭示了环电流与超导性的内在联系,发现环电流波动在双层系统中可导致时间反演对称破缺的超导性。
2026-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of superconductivity in Ni-doped SrFe_2As_2 , an Insight from DMFT
用LMTO能带结构计算和多轨道动力学平均场论,讨论了母体和Ni掺杂的铁磷属元素化物超导体SrFe 2As 2正常态的竞争有序问题.强的电子关联和最小的反铁磁不稳定性产生了部分带隙的费米表面,与早期的实验定性一致。一个很好的半定量相似性,在正常和有序状态与早期的实验传输数据观察到随着抑制磁有序和解释内的相关,多- tiorbital观点。这些结果表明,软电子涨落介导的超导电性在广泛的类母和欠掺杂的122 pnictides与磁有序的抑制。
2018-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microstructure and superconductivity of Ir-doped BaFe2As2 superconductor
通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电阻率和磁化强度测量研究了标称成分为Ba(Fe 1-xIrx)2As 2(x=0.10,0.15和0.20)的多晶样品。XRD和SEM结果表明,样品几乎为单相。在x=0.10的样品中观察到TC~28 K的体超导电性。TC~28 K是电子掺杂AFe_2As_2型(A=Ca,Sr,Ba)超导体的最高超导临界温度。对于x=0.10的样品,上临界场Hc 2(0)高达65 T。讨论了与共掺杂的情况下,基本的物理。
2009-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Controlling superconductivity of CeIrIn$_5$ microstructures by substrate selection
超导体/金属界面通常制造在连接这些不同材料的异质结构中。最近,一种概念上不同的方法利用了重费米子超导体的应变敏感性,通过应变梯度选择性地将晶体区域转变为金属态。应变是由样品和基底之间的差异热收缩产生的。在这里,我们提出了一个改进的有限元模型,可靠地预测超导转变温度CeIrIn $_5$,即使在复杂的结构。采用不同的衬底来将应变场定制成所需的形状。使用这种方法,高度复杂和应变以及应变无微结构的制造,以验证模型。这使得能够完全控制微观应变场,并形成了更先进的超导体结构的基础,如约瑟夫森结。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay between magnetism and superconductivity in EuFe(2-x)Co(x)As2 studied by 57Fe and 151Eu Mössbauer spectroscopy
用~(57)Fe和~(151)Eu穆斯堡尔谱研究了EuFe(2-x)Co(x)As_2(x=0(母体)、x=0.34 - 0.39(超导体)和x=0.58(过掺杂))的温度(4.2 - 300 K)关系。结果表明,Co取代抑制了自旋密度波(SDW),但它在超导区仍然存在,而铁谱在超导区表现出一些非磁性成分。无论Co浓度如何,铕都具有反铁磁性,并且随着钴对铁的替代增加,自旋从母体化合物中的a轴向c轴重新取向。重定向发生在a-c平面附近。在EuFe(2-x)Co(x)As 2中,由于Co原子的化学压力,在取代过程中出现了三价铕离子,并经历了来自Eu ~(2+)的超精细场转移。铁在SDW和非磁性状态下都经历了一些转移场,而在母体化合物中检测不到转移场。超导性与4f-铕磁序在同一体积内共存。EuFe(2-x)Co(x)As_2的超导电性似乎具有某些特殊性质,而且仅限于铁穆斯堡尔谱中的非磁性成分。
2011-07-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orphan High Field Superconductivity in Non-Superconducting Uranium Ditelluride
本研究在专门制备的 UTe$_2$ 晶体中发现无零场母相的 37–52 T 孤立高场超导相,挑战现有理论并指向场致电子结构改变。
2023-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strain induced superconductivity in the parent compound BaFe2As2
在SrTiO_3衬底上生长的单层FeSe(体相Tc =8K)薄膜中发现了转变温度高达65K的超导电性(SC),引起了人们对铁基薄膜的特别关注。高Tc是从氧空位衬底到FeSe薄膜的电子转移和晶格拉伸应变的组合效应的结果。在这里,我们证明了SC的实现在母体化合物BaFe2As2(没有散装Tc)只是通过拉伸晶格应变没有电荷掺杂。研究了在Fe缓冲MgAl 2 O 4单晶衬底上外延BaFe 2 As 2薄膜中应变与SC之间的相互作用。Fe和FeAs亚晶格之间的强界面键合增加了由于晶格失配导致的反铁磁自旋密度波的抑制,并诱导SC与体Tc?一万这些结果突出了结构变化在控制铁基超导体相图中的作用。
2013-12-07 cond-mat.supr-con
Superconductivity in the parent infinite-layer nickelate NdNiO$_2$
该研究在 NdNiO$_2$ 母体薄膜中观测到高达 11 K 的超导起始转变,并结合多类表征提出其或为内禀超导但受无序抑制,也可能源于随机顶端氧导致的空穴掺杂。
2024-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
A Disconnected Superconducting Regime at the Parent Limit of Infinite-Layer Nickelates
Fudan University(复旦大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
研究无限层镍酸盐超导态,通过异质结构工程等方法,发现无阳离子取代的PrNiO₂有本征超导性,新超导态局限于3%额外空穴掺杂内,与约20%二价掺杂超导穹顶分离且有更强上临界场各向异性,揭示其独特超导物理。
2026-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable superconductivity in parent cuprate Pr$_{2}$CuO$_{4\pmδ}$ thin films
本文研究了氧在聚合物辅助沉积法制备的Pr $_{2}$ CuO $_{4\pmδ}$薄膜中的作用。系统地研究了Pr $_{2}$ CuO $_{4\pmδ}$样品的磁电阻和霍尔电阻。结果表明,随着氧含量的降低,样品的低温霍耳系数($R_H$)和磁电阻由负变正,与R $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4}$(R= La,Nd,Pr,Sm,Eu)中Ce掺杂浓度的增加相似.此外,Pr $_{1-x}$ LaCe $_{x}$ CuO $_{4}$和Pr $_{2}$ CuO $_{4\pmδ}$样品的$T_c$与$R_H$可以彼此一致。我们的结论是由氧的去除诱导的掺杂电子负责的超导电性的$T^\prime$相母体化合物。
2018-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Visualizing the atomic scale electronic structure of the Ca2CuO2Cl2 Mott insulator
虽然铜氧化物的超导机制仍然难以捉摸,但人们普遍认为,问题的核心是掺杂莫特绝缘体的物理性质。铜酸盐母体化合物每个Cu位点具有一个未成对电子,并且通过能带理论预测为半填充金属。然而,强烈的库仑排斥,禁止电子在相邻位置之间跳跃,并导致反铁磁(AF)有序的莫特绝缘体基态。掺杂到CuO 2平面中的载流子破坏绝缘相,并且当载流子密度足够高时出现超导电性。解决高Tc超导性的自然出发点是阐明母体莫特绝缘体的电子结构和单个掺杂电荷的行为。在这里,我们使用扫描隧道显微镜调查的原子尺度的电子结构的Ca 2CuO 2Cl 2母体莫特绝缘体的铜酸盐。首次获得了Mott-Hubbard带隙的电子能谱,揭示了粒子-空穴对称的、空间均匀的Hubbard带。一个单一的电子捐赠的表面缺陷被发现创建一个广泛的间隙电子状态,强烈地定位在空间与空间特性密切相关的AF自旋背景。从掺杂莫特绝缘体的角度来看,母体铜氧化物的前所未有的真实空间电子结构为高Tc超导的起源提供了重要的新线索。
2012-01-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetism, $f$-wave and chiral $p$-wave superconductivity in a Kagome lattice with possible application to $sd^2$-graphenes
利用无偏单模泛函重整化群研究了具有Rashba自旋轨道耦合的Kagome晶格中的电子不稳定性。在母体$1/3$ -填充时,正常态是量子自旋霍尔系统。由于导带的底部靠近范霍夫奇点,电子掺杂系统对电子相互作用的竞争顺序非常敏感。父系统的拓扑性质丰富了这些命令的复杂性和新颖性。在范霍夫点以上,随着电子掺杂量的增加,我们发现了$120^o$型晶胞内反铁磁有序、$f$波超导和手征$p$波超导.在这两种类型的超导相中,由于Rashba耦合,存在可比较的自旋单线态和三重态组分的混合物。手征$p$波超导态的特征在于陈数$Z=1$,在每个边缘上支持Weyl费米子态的分支。该模型与最近提出的所谓的$sd^2$ -石墨烯密切相关。
2015-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multidome superconductivity in charge density wave kagome metals
受最近对可果美金属$A\text{V}_3\text{Sb}_5$与$A=\text{K}$、$\text{Rb}$和$\text{Cs}$的实验的启发,这些实验显示了在$\sim100$ K处的电荷密度波(CDW)和在$\sim1$ K处的超导性,我们探索了超导性的开始,从它从母CDW下降的角度来看。我们认为,将超导性视为重建(由CDW)费米表面的弱耦合不稳定性,自然解释了实验观察到的“多圆顶”非单调依赖于压力,与超导临界温度中的“峰值”与重建费米表面的范霍夫奇异性相关。这种“亲子关系”也自然地解释了超导性和CDW之间能量尺度的巨大分离。我们讨论了不同的可能的配对机制,并推测CDW或重建Pomeranchuk波动可能介导的配对相互作用。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disordered Fe vacancies and superconductivity in potassium-intercalated iron selenide (K2-xFe4+ySe5)
非常规超导体的母体化合物必须包含其自身不寻常的相关电子和磁性。在高Tc钾插层FeSe中,关于确切的母体化合物是什么一直存在重大争论。我们的研究明确表明,铁空位有序K2Fe4Se5是磁性的,莫特绝缘的超导态的母体化合物。非超导的K_2Fe_4Se_5在高温退火后变成超导体,整体的图像表明K_2Fe_4 + ySe_5的超导电性起源于Fe空位有序到无序的转变。因此,对于铜氧化物超导体来说,磁态和超导态是竞争还是合作的这个长期悬而未决的问题可能也适用于Fe-硫属化物超导体。硒化铁及其相关化合物将为理解铁基超导体的超导电性起源提供必要的信息,并可能为超导铜酸盐提供必要的信息。
2015-02-05 cond-mat.supr-con
Chiral superconductivity from parent Chern band and its non-Abelian generalization
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Pittsburgh(匹兹堡大学)
研究基于父Chern带的最小模型,探讨相互作用对电子态的影响,发现包含金属、量子异常霍尔晶体、手性拓扑超导体等相图,并提出非阿贝尔Moore-Read量子霍尔相的可能。
2026-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconductivity emerging from a stripe charge order in IrTe2 nanoflakes
在竞争电子序附近的超导性通常表现为超导圆顶,中心位于相图中假定的量子临界点。在许多非传统超导体中发现的这一共同特征支持了一种普遍的观点,即母序的波动或部分熔化对于诱导或增强超导性至关重要。在这里,我们提出了一个相反的例子,发现在IrTe 2纳米片的超导圆顶被确定以及内部的父条纹电荷有序相的厚度依赖的相图。与掺杂体IrTe 2相比,IrTe 2纳米片中共存的条纹电荷有序显著增加了超导电性的面外相干长度和耦合强度。这些发现阐明了母体条纹相的固有不稳定性足以在IrTe 2中诱导超导性,而无需其完全或部分熔化。我们的研究强调了厚度控制作为一种有效的手段,揭示相关的vdW材料的本征相图。
2020-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fabrication of high-temperature quasi-two-dimensional superconductors at the interface of a ferroelectric Ba$_{0.8}$Sr$_{0.2}$TiO$_{3}$ film and an insulating parent compound of La$_{2}$CuO$_{4}$
本文报道了在[001]取向的La $_2$ CuO $_4$上生长的绝缘铁电薄膜(Ba $_{0.8}$ Sr $_{0.2}$ TiO $_3$)的异质结构中首次观察到的超导电性。通过磁控溅射在非原子平坦表面上制备异质结构,其不均匀性为1-2 nm。测得的超导转变温度TPDMATHABMR约为30 K。我们已经证明了超导性被限制在界面区域附近。施加垂直于界面的弱磁场导致有限电阻的出现。这证实了量子态的准二维性质。提出的概念承诺铁电控制的界面超导性,提供了新的电子器件设计的可能性。
2019-06-05 cond-mat.supr-con
Fe-based high temperature superconductivity with Tc=31K bordering an insulating antiferromagnet in (Tl,K)FexSe2 Crystals
迄今为止,具有高温超导性的材料主要有铜酸盐和铁基化合物两大类。一个基本的悬而未决的问题是,这两类材料是否具有相同的基本物理特性。在这两种情况下,超导性(SC)出现时,反铁磁(AFM)有序相被抑制。然而,在铜酸盐中,电子之间的排斥作用是如此之强,以至于母体化合物是“莫特绝缘体”。“相比之下,所有铁基亲本都是金属的。一种观点是,铁基的父母是弱相关的,原子力显微镜产生于一个强大的“嵌套”的费米表面。另一种观点是,父母的电子相关性仍然足够强,使系统接近巡回和电子定位之间的边界。区分这些观点的一个关键策略是探索铁基系统是否可以被调谐成莫特绝缘体。在这里,我们确定一个绝缘AFM在(Tl,K)FexSe 2通过引入Fe空位,并在Fe平面的超导性。随着Fe含量的增加,AFM有序度降低。当磁性被消除时,一个超导相的Tc高达31 K(和Tc的起始高达40 K)的诱导。我们的研究结果表明,关联效应在铁基超导体中起着至关重要的作用。(Tl,K)FexSe 2,因此,代表第一个接近绝缘AFM的Fe基高温超导体。
2010-12-23 cond-mat.supr-con
Fe-vacancy ordered Fe4Se5: The insulating parent phase of FeSe superconductor
我们对FeSe超导体中绝缘母相的存在进行了详细的研究。具有特定Fe空位序的绝缘Fe_4Se_5在45 K附近表现出3D-Mott变程跳跃行为,并具有Verwey类电子关联。在450摄氏度的RTA过程的应用导致Fe空位有序的破坏,并通过增加Fe 3+的价态诱导更多的电子载流子。超导电性在Tc~8K出现,而不改变RTA过程后样品的化学计量比,导致额外的载流子的加入有利于超导电性。
2020-10-26 cond-mat.supr-con
Effect of Zn doping on magnetic order and superconductivity in LaFeAsO
我们报道了在母体和F掺杂的LaFeAsO砷氧化物中的Zn掺杂效应。在LaFe $_{1-x}$ Zn $_{x}$ AsO中少量Zn掺杂显著抑制了与母化合物中的反铁磁(AFM)自旋密度波(SDW)相关的150 K附近的电阻率异常。磁化率和热电势的测量进一步证实了Zn掺杂对AFM有序度的影响。同时,Zn掺杂不影响或甚至增强LaFe $_{1-x}$ Zn $_{x}$ AsO $_{0.9}$ F $_{0.1}$的$T_c$,与Zn掺杂在高$T_c$铜酸盐中的效果相反。我们发现在两个体系中Zn含量的溶解度($x$)被限制为小于0.1,并且进一步Zn掺杂(即,$x$ $\geq$ 0.1)引起相分离。我们的研究清楚地表明,非磁性杂质的Zn $^{2+}$离子掺杂在Fe $_2$ As $_2$层选择性地影响AFM的顺序,和超导性仍然强大对Zn掺杂的F掺杂的超导体。
2009-04-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unified phase diagram for iron-based superconductors
高温超导性与长程反铁磁体紧密相连,后者被称为母体化合物。在铜酸盐中,所有的母体化合物是相似的,载流子掺杂导致超导电性,因此可以绘制统一的相图。然而,铁基超导体的母体化合物的性质显示出显着的多样性,载体和等价掺杂都可以引起超导性,这使人们怀疑它们是否存在统一的相图。在这里,我们表明,在各种铁pnictides的有序矩成反比的有效居里常数,其磁化率。这种意想不到的标度行为表明,铁磷属元素化物的磁基态可以通过调节磁涨落的强度来实现。因此,可以建立一个统一的相图,其中超导性出现在一个假设的母体化合物与一个大的有序矩,但弱的涨落,这表明铁基超导体是强关联电子系统。
2017-10-17 cond-mat.supr-con
Repulsion-Driven $p - i p$ Superconductivity in a Single Valley Revealed by DMRG
Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine(加州大学尔湾分校物理与天文学系)
通过DMRG计算,发现排斥驱动的单谷狄拉克费米子可形成稳健的$p-ip$拓扑超导,其源于非平凡量子几何,而非色散细节,为拓扑超导提供新平台。
2026-09-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Short-range cluster spin glass near optimal superconductivity in BaFe$_{2-x}$Ni$_{x}$As$_{2}$
当电子被掺杂到铁的反铁磁(AF)母体化合物中时,铁的磷属元素化物会出现高温超导性。除了诱导超导电性,电子掺杂也改变了静态公度AF秩序在未掺杂的母体化合物到短程非公度AF秩序附近的最佳超导电性。本文用中子散射证明BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As $_{2}$中的无公度AF序不是由嵌套费米面中的巡游电子引起的自旋密度波,而是与超导相基质中的团簇自旋玻璃相一致.因此,最佳的超导电性铁pnictides共存,并与介观分离的簇自旋玻璃相竞争,非常不同的均匀共存的AF和超导相在欠掺杂制度。
2014-07-02 cond-mat.supr-con
Large scale neural quantum states reveal the interplay between superconductivity and quantum criticality in the Hofstadter-Hubbard model
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(Flatiron研究所计算量子物理中心);Department of Physics, Columbia University(哥伦比亚大学物理系);Center for Quantum Phenomena, Department of Physics, New York University(纽约大学物理系量子现象中心)
研究采用含432个格点的神经量子态,揭示三角晶格Hofstadter-Hubbard模型中超导性与量子临界性的相互作用,发现掺杂后相变两侧均存在拓扑超导体,超导体能量尺度由相变邻近性决定。
2026-08-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microstructure-controlled vortex phases and two-phase superconductivity in (TaNb)0.7(HfZrTi)0.5 revealed by ac magnetostrictive coefficients
Chongqing University(重庆大学);ShanghaiTech University(上海科技大学);Shanghai University(上海大学)
通过热处理调控微观结构,揭示了(TaNb)0.7(HfZrTi)0.5高熵合金超导体中双相超导性和涡旋相的形成机制。
2026-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Unravelling the mechanism of the semiconducting-like behavior and its relation to superconductivity in (CaFe$_{1-x}$Pt$_{x}$As)$_{10}$Pt$_{3}$As$_{8}$
本文研究了(CaFe $_{1-x}$ Pt $_{x}$ As)$_{10}$ Pt $_{3}$ As $_{8}$在宽频率范围内的面内光学性质随温度的变化关系,包括未掺杂的($x=$ 0)和最佳掺杂的($x=$ 0.1)超导材料($T_{c}\simeq$ 12 K)。已经使用两个自由载流子(Drude)分量与振荡器组合来描述带间跃迁来描述光学电导率。在室温下,母体化合物可以用一个强的、宽的德鲁德术语和一个窄的、弱的德鲁德成分来描述。在$\simeq$ 96和83 K下的结构和磁性转变下,强度从自由载流子分量转移到$\simeq$ 1000 cm $^{-1}$处的束缚激发中,并且材料表现出类似双折射的行为。在最佳掺杂的样品中,在室温下的光学性质再次描述了窄和宽德鲁德响应与母体化合物相当,但是,低于$T^\ast \simeq$ 100 K,从窄德鲁德强度转移到一个新出现的低能量峰在$\simeq$ 120 cm $^{-1}$,这是从本地化过程中产生的,导致类似于闪烁的行为。有趣的是,低于$T_{c}$,这个峰也有助于超流体的重量,表明一些局部电子凝聚成库珀对;这一观察可能提供洞察铁基超导体中的配对机制。
2019-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Absence of Superconductivity in Single Phase CaFe2As2 under Hydrostatic Pressure
最近的高压研究发现,超导电性可以在非常低的压力下在母体砷化铁化合物CaFe2As2中实现,尽管在液体介质和气体介质测量之间转变的锐度和温度的细节有所不同。为了更好地理解这个问题,我们使用氦气作为压力介质对CaFe2As2进行了高压磁化率和输运研究。在我们的流体静力学条件下,向低温正交相和坍缩的四方相的转变的特征仍然异常尖锐,并且没有发现体超导性的特征。我们的研究结果表明,相分离和超导电性的CaFe_2As_2引起的非流体静力学条件与冻结的液体介质。
2009-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From magnetic and Kondo-compensated states to unconventional superconductivity in heavy fermions: a unified approach
受重费米子CeRhIn $_5$中反铁磁性和超导性共存的最新实验证据的启发,我们提出了一种基于Anderson-Kondo晶格模型中实空间配对思想的全微观方法.我们提出了一个整体的相图纳入量子临界点的出现,近藤绝缘(KI),反铁磁(AF)和超导(SC)相满足。我们还得到了近藤绝缘态的完全补偿磁矩作为母态的新兴SC相。此外,共存的(AF+SC)相可能还包含一个非平凡的自旋-三重态能隙组件内的基本自旋单重态配对机制
2012-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microstructure and Structural Phase Transitions in Iron-Based Superconductors
已知晶体结构和微结构特征,例如结构相变、缺陷结构、化学和结构不均匀性,对超导材料的物理性质具有深远影响。近年来,关于铁基高温超导体的结构特性的研究取得了很大进展。这篇评论文章将主要集中在典型的微观结构特征的样品,已经很好地表征了物理测量。(a)一些共同的结构特征进行了讨论。特别是,不同超导家族的晶体结构特征、Fe 2 Pn 2(Pn=P、As、Sb)或Fe 2CH 2(CH=S、Se、Te)块中的局部结构扭曲以及122系统中的结构转变。(b)在FeTe(Se)(11-族)中,研究和讨论了与超导电性相关的化学和结构不均匀性。(c)在K_(0.8)Fe_(1.6)+xSe_2体系中,重点研究了典型化合物的Fe空位有序性和相分离。对其它超导材料的微结构特征也作了简要的讨论。
2013-07-19 cond-mat.supr-con
Superconductivity and Aluminum Ordering in Mg1-xAlxB2
系统研究了Mg_(1-x)Al_xB_2材料的超导电性和结构性质。超导性和微观结构的明显修改被确定为起源于沿c轴方向的Al有序。所得超结构相具有MgAlB 4的最佳组成,在12 K附近具有超导转变。给出了Mg_(1-x)Al_xB_2材料的超导电性和结构特征随Al含量增加的简图。
2001-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Microstructure and Fe-vacancy ordering in the KFexSe2 superconducting system
用透射电子显微镜(TEM)研究了1.5 \leq x \leq 1.8的KFe_(1.5)Se_2晶体的结构,发现了丰富的微观结构现象,KFe_(1.5)Se_2晶体沿[310]带轴方向经常出现超结构调制,这种超结构可以用铁空位在a-b面内的有序排列来解释。在KFexSe_2材料中增加Fe ~(2+)浓度不仅可以导致超导电性的出现,而且可以产生明显的微观结构变化。利用高分辨透射电镜研究了KFe_(1.8)Se_2超导样品中的结构不均匀性、复杂的超结构和缺陷结构。
2011-03-08 cond-mat.supr-con
Fermion dynamical symmetry and strongly-correlated electrons: a comprehensive model of high-temperature superconductivity
本文综述了强关联电子的SU(4)模型在铜氧化物和铁基超导体中的应用。一个最小的自洽推广BCS理论,将反铁磁性在平等的基础上与配对和强大的库仑排斥被发现系统地占高温超导的主要特点,与微观细节的母化合物进入只有参数。这提供了一个系统的程序,从外围分离的基本,这表明,许多功能所表现出的高$T\tsub c$数据集是感兴趣的,在自己的权利,但不是中央的超导机制。更一般地说,我们提出,在许多物理学领域中观察到的令人惊讶的广泛的常规和非常规超导和超流体行为是由涌现的有效哈密顿量的类似代数结构的系统外观引起的,即使相应母态的微观哈密顿量可能彼此根本不同。
2020-03-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con nucl-th
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
Mg coating induced superconductivity in the FeSe ultrathin film
本工作采用简单的Mg包覆技术实现了非超导FeSe超导薄膜从绝缘体到超导体的转变。结果表明,在无Mg涂层的非超导FeSe超导薄膜中,具有铁空位无序的绝缘相\b{eta} -Fe 1-xSe是主要相,更有可能成为FeSe超导体系的母相。在FeSe薄膜表面包覆适量的Mg,可以使Mg进入FeSe晶格,填补Fe空位,而不是取代Fe。同时,额外的电子掺杂被引入,并且可以调节该母相中的电子载流子浓度,这是该系统中的SIT和超导电性演化的原因。然而,过量Mg包覆的FeSe薄膜中电子浓度异常降低,导致超导性能严重下降。
2015-12-04 cond-mat.supr-con
Evidence of spin density wave in LaFeAsO, the parent material of the new Fe-based oxypnictide superconductors
铁基氧氮化物超导体已经产生了巨大的兴趣;它们是一种高温超导体,具有55 K的Tc,但不具有被认为在这些高温下超导性所必需的二维铜氧层。最初的研究已经暗示了这些化合物中自旋密度波(SDW)的可能性,以及它们如何在超导性中发挥重要作用。SDW发生在低温下的低维材料中,具有强电子相关性,或者在费米表面具有高态密度的金属中。到SDW状态的转变与超导转变有许多相似之处,由具有能隙开口的凝聚能驱动,并且在许多材料中,SDW状态在相图中邻近超导状态发生。在这些材料中,据信电子掺杂抑制了SDW不稳定性,从而允许出现超导性。在本文中,我们报告的第一个直接实验证据的SDW在LaFeAsO母体化合物观察到的非弹性中子散射。我们表明,这些激发来自一个二维费米面嵌套与嵌套向量(π,π,0)。
2008-10-02 cond-mat.supr-con
Tailoring the Superconductivity and Antiferromagnetic Order in SrFe2-xRhxAs2
通过在SrFe_2As_2中的Fe位掺杂Rh,当反铁磁(AF)序被抑制时,诱导超导电性。当掺杂量x = 0.25时,超导转变温度最高,约为22 K。结果表明,在低掺杂(x = 0.05)时,母相和样品的电阻率随掺杂量的增加而急剧下降,而在高掺杂(x = 0.1)时,电阻率随掺杂量的增加而上升。描绘了一个一般的相图,表现出与Co掺杂的相似性。关于在掺杂Co,Rh和Ir的接近的最大超导转变温度,我们认为,超导电性是密切相关的AF秩序的抑制,而不是电子-声子耦合。
2009-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum critical spin liquids and superconductivity in the cuprates
我们在二维量子反铁磁性的背景下描述了一种新的量子临界点,它可以被理解为量子临界自旋液体。基于指数与以前的数值工作的比较,我们认为它描述了从反铁磁Néel有序状态到VBS-like状态的转变。我们进一步认为,辛费米子捕获适当的自由度在零温度相,这是父母的超导相的铜酸盐。然后,我们表明,我们的模型再现了最近在实验中发现的一些功能,也在哈伯德模型。
2006-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity induced by doping Pd in SrFe2-xPdxAs2
采用固相反应法合成了掺Pd的SrFe_(2-x)Pdx_(As_2)超导体。晶格常数的系统演化表明,Fe离子被成功地取代的Pd。通过增加Pd的掺杂含量,母相的反铁磁状态被抑制,并且在约x=0.05的掺杂水平下诱导超导性。在x = 0.15的掺杂水平下实现了具有约8.7 K的最大转变温度Tc的超导电性。的一般相图的Tc与x得到,并发现是类似的情况下,Ni和Co掺杂的Fe网站。我们的研究结果表明,超导电性可以很容易地诱导在FeAs家庭通过添加电子到系统中,无论与过渡金属的3d或更高的d-轨道电子。
2009-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mottness, Phase String, and High-$T_c$ Superconductivity
自然界中的基本粒子是由规范力决定的,这是20世纪物理学中的一个伟大发现,它的特征是带电荷的基本粒子$q$从A点到B点获得的不可积相位因子:$$P \exp\left(i\frac{q}{\hbar c} \int_A^B A_μdx^μ\right)$$其中$A_μ$是规范势,$P$代表路径排序。在强关联电子多体系统中,如果相互作用打开了所谓的莫特能隙,相应的希尔伯特空间将发生根本性的变化。一种新的不可积的相位因子--相位串将取代传统的费米统计来描述低层物理。在莫特能隙的保护下,这种奇异的相位因子可以使电子的分数化,从而导致具有拓扑规范结构的奇异基本粒子的双重世界。莫特能隙在高$T_c$铜氧化物中被清楚地识别,其量值大于1.5 eV。一个非费米液体的“母”态将出现,其中无隙朗道准粒子仅在所谓的费米弧区域周围部分稳健,而主要动力学由两种类型的带隙自旋子主导。反铁磁性、超导性和具有完整费米表面的费米液体可以被认为是这种新母态的低温不稳定性。数值计算和实验都为莫特内斯的这种涌现物理提供了直接证据,莫特内斯位于高$T_c$超导机制的核心。
2022-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermoelectric properties of iron-based superconductors and parent compounds
在此,我们回顾了铁基超导体及其母体化合物热电输运性质的实验数据。我们讨论了可能的物理机制发挥作用,在确定塞贝克效应,从中可以提取有关费米面重建和Lifshitz转换,多带字符,耦合的载流子与自旋激发和它的相关性在非常规超导配对机制,向列性,量子临界波动接近超导性的最佳掺杂,相关性的信息。从能斯特效应的分析中获得了额外的信息,其在母体化合物中的增强必须部分地与多带传输和低费米能级有关,但主要是与费米能级处的狄拉克锥带的存在有关。在超导化合物中,正常态下的能斯特效应可以用自旋密度波态的涨落前兆来解释,而超导态下的能斯特效应则反映了通常的涡旋液体耗散机制。不同家族的铁基超导体和母体化合物的热电行为的现象学之间的比较可以证明关键的差异和类比,从而为这些迷人的非常规超导体的丰富而复杂的物理学提供线索。
2016-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic annealing process and its impact on superconductivity in T'-structure electron-doped copper oxides
当空穴或电子被掺杂到其绝缘母体化合物的CuO 2平面中时,高转变温度的超导性出现在铜氧化物中。虽然空穴掺杂在许多铜酸盐中快速诱导金属行为和超导性,但在诸如R2CuO 4(R是Nd、Pr、La、Ce等)的材料中,单独的电子掺杂是不够的,其中需要在低氧环境中退火生长态样品以除去微量的氧以诱导超导性。在这里,我们表明,氧还原的微观过程中修复Cu缺陷的生长材料,并在化学计量的CuO 2平面中产生氧空位,有效地减少无序和提供巡回载体的超导性。这个长期存在的材料问题的解决表明,超导的基本机制对于电子和空穴掺杂的氧化铜是相同的。
2007-01-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-doped Mott insulator for parent compounds of nickelate superconductors
我们提出了新发现的超导镍酸盐Nd $_{1-x}$ Sr $_{x}$ NiO $_{2}$的母体化合物作为自掺杂莫特绝缘体,其中低密度的$5d$传导电子耦合到局域Ni-3 $% d_{x^{2}-y^{2}}$电子,在低温下形成近藤自旋单线态。这个建议的动机与我们的分析报告的电阻率和霍尔系数的数据在正常状态下,显示在低温下的对数温度依赖性。在强Kondo耦合极限下,我们导出了一个广义的$t$ - $J$模型,其中Kondo单态和镍holon都在镍自旋为1/2的晶格中运动.反铁磁长程序因此被抑制,在实验中观察到。随着Sr掺杂,镍位置上的holon数量增加,从而产生超导性和类似于超导铜氧化物中的奇怪金属相。
2019-09-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetism and its microscopic origin in iron-based high-temperature superconductors
铁基材料中的高温超导性来自于它们的金属或绝缘母体化合物状态,或者有时与它们共存。这是令人惊讶的,因为这些未掺杂的状态显示出显著不同的反铁磁(AF)自旋排列和N $\rm \acute{e}$ el温度。虽然人们普遍认为磁相互作用对超导性很重要,但关于磁态的微观起源仍有许多未知之处。在这篇综述中,在这方面的进展进行了总结,侧重于最近的实验和理论结果,并讨论其微观意义。它的结论是,母体化合物是在一个状态,是一个简单的费米表面嵌套的情况下,比所暗示的更复杂,和一个双重的描述,包括巡回和本地化的自由度,需要正确地描述这些迷人的材料。
2012-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral superconductivity in cuprates mediated by spin-orbit coupling to spinon superfluidity
我们利用哈伯德模型证明,掺杂的反铁磁铜酸盐超导体的母体化合物稳定的自旋液体状态。在这种状态下,由于自旋凝聚体的超流性与电荷流之间的自旋轨道耦合,导致序参量相梯度与超流之间存在手征关系,从而出现了超导电性。我们提出了简单的实验测试所提出的机制。
2022-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin correlations in the parent phase of Li$_{1-x}$Fe$_x$ODFeSe
本文利用中子散射研究 Li$_{1-x}$Fe$_x$ODFeSe 母相的自旋关联,发现其具有 V 形自旋波色散和降低的涨落磁矩,电子掺杂使其转变为沙漏状色散,提示铁基与铜氧化物超导体可能存在共同的磁性与超导机制。
2024-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Soft striped magnetic fluctuations competing with superconductivity in Fe_{1+x}Te
用中子能谱研究了硫系超导体的母体化合物Fe_{1+x} Te的磁涨落。不相称的“条纹状”的兴奋软化与增加间隙铁浓度。从无公度到条纹波动的能量交叉定义了明显的沙漏分散。应用中子散射求和规则发现,积分强度与S=1的Fe^{2+}基态不一致,并且明显小于根据弱晶场参数预测的S=2,指出Fe^{2+}处于轨道态的叠加。结果表明,一个高度各向异性的秩序竞争的超导电性的硫系化合物系统。
2014-09-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Different Perspective on Superconductivity in Crystalline Graphene: Exploiting Energetics
University of Chicago(芝加哥大学);Florida Atlantic University(佛罗里达大西洋大学)
本文提出“双母体”能量学框架,利用一阶相变简并性解释晶体石墨烯中超导性广泛但局限于边界区域的谜团,无需指定配对吸引细节,并指出超导会选择净自由能增益最大的正常态母体。
2026-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity, charge ordering and structural properties of alpha and beta-NaxCoO2.y(H2O, D2O)
采用钠脱嵌法分别从α-NaCoO 2和β-Na 0. 6CoO 2中制备了α-NaxCoO 2和β-NaxCoO2两个系列材料。α-NaxCoO 2材料经历了一个明确的相变,从六方相到β相的单斜结构,随着钠脱嵌。电阻率和磁化强度的测量表明,在100 K以下,α和β-NaxCoO 2中存在显著的电荷有序转变,其中0.4 < x < 0.5。在α-NaxCoO_(2·1·3)H_2 O和β-NaxCoO_(2·1·3)H_2 O中分别观察到了4.5K和4.3K的体超导电性。在α和β-Na 0. 33 CoO 2中嵌入D2 O也在稍低的温度下产生超导性。值得注意的是,尽管结构上存在差异,但α-、β-和γ-NaxCoO 2·yH 2 O材料在其基本物理性质方面表现出显著的共性,例如超导性和电荷有序转变。
2005-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Extreme Sensitivity of Superconductivity to Stoichiometry in FeSe (Fe1+dSe)
最近发现的砷化铁超导体,其超导转变温度高达55 K,似乎与高Tc铜酸盐有许多共同的特征,包括接近磁有序状态和在无序存在下的超导性的鲁棒性。在这里,我们表明,超导电性的Fe 1 +dSe,母体化合物的超导砷化物家庭,被破坏的化学计量的非常小的变化。此外,我们表明,非超导Fe1+dSe是没有磁有序到低温。这些结果表明,鲁棒的超导电性和对有序磁态的立即不稳定性不应被视为铁基超导系统的固有特征,并且Fe 1 +dSe可能提供了一个独特的机会来确定哪些材料特征对高T_c铁砷化物超导体中的超导电性的存在至关重要,哪些不是。
2009-02-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of atomic disorder and Ce doping on superconductivity of Ca3Rh4Sn13: Electric transport properties under high pressure
我们报道了在Ce取代的Ca_3Rh_4Sn_(13)中观察到8K以下的超导态与由原子无序引起的自旋玻璃态共存。比热,电阻率和磁性的测量揭示了非均匀的超导性的存在,在样品中掺杂Ce与超导临界温度Tc高于那些观察到的母体化合物。对于Ca3Rh4Sn13,电阻率随压力P的变化的负值,以及与计算的状态密度的减少费米能级与P.根据压力下进行的能带结构计算,我们演示了如何在DOS的变化会影响Tc的Ca3Rh4Sn13负晶格压力下的样品,强烈缺陷淬火。
2016-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con