Superconducting Mechanism through direct and redox layer doping in Pnictides
通过在FeAs超导层和REO电荷库层中直接掺杂,讨论了磷属元素化物的超导电性机制。未掺杂的SmFeAsO是电中性的自旋密度波(SDW)化合物,在150 K以下具有磁有序性。超导FeAs层在Fe位掺杂Co和Ni,而REO层在O位掺杂F。在SmFeAsO通过Co的电子掺杂的结果在超导电性与转变温度(Tc)的最大值高达15 K,而F掺杂的结果在Tc高达47 K的SmFeAsO。所有这些REFe/Co/NiAsO/F化合物都是与ZrCuSiAs结构同构的。样品为四方晶系,空间群为P4/nmm。Tc随不同掺杂路线的变化表明了超导电性的结构和发生机制的多样性。氧化还原层掺杂比直接掺杂FeAs超导层更有效。
2012-11-20 cond-mat.supr-con
Doping dependence of antiferromagnetism in models of the pnictides
我们研究了1111磷族元素的四种模型的自旋密度波(SDW)态的掺杂依赖性。随机相位近似被用来确定作为掺杂的函数的有序温度和有序矢量,并评估各种轨道的SDW不稳定性的贡献。除了通常的假设轨道旋转不变的相互作用,我们认为减少涉及xy轨道,这是预期的晶体结构的考虑相互作用的影响。我们发现,改变xy轨道的相互作用的相对强度,调谐系统之间的不同嵌套不稳定性,导致类似的SDW顺序。我们确定了两个模型与实验显示合理的协议,而其他两个显示显着的差异,并讨论了模型之间的差异。
2012-06-21 cond-mat.supr-con
Evidence of a universal and isotropic 2Δ/kBTC ratio in 122-type iron pnictide superconductors over a wide doping range
本文用点接触Andreev反射谱系统地研究了122型铁磷属元素化物超导体的掺杂和带隙结构的方向依赖性。的研究进行了单晶体的Ba 1-xKxFe 2As 2(x = 0.29,0.49,和0.77)和SrFe 1.74Co 0.26As2的Pb或Au的尖锐的尖端沿c轴或ab面方向压制。在高度透明的接触上获得的电导谱清楚地表明了一个强大的超导能隙的证据。归一化曲线可以用寿命展宽的Blonder-Tinkham-Klapwijk模型很好地描述。所确定的间隙值与转变温度非常匹配,给出约3.1的2Δ/kBTC值。结果表明,存在一个普遍的耦合行为,在这类铁磷属元素化物在一个广泛的掺杂范围和独立的符号的掺杂。此外,在c轴结和ab平面结上获得的电导谱表明,在这些超导体中观察到的间隙是各向同性的。
2010-07-30 cond-mat.supr-con
Evolution of the optical spectrum with doping in iron pnictides Ba(Fe1-xCox)2As2
研究了不同掺杂浓度的Ba(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2单晶的光谱。结果表明,该体系的低能电导率谱可以分解为两个分量:尖锐的德鲁德项和宽的“非相干”项。对于表现出磁有序的化合物,能隙主要出现在“非相干”组分中,而对于高掺杂的化合物,在两个组分中都打开了类似s波的超导能隙。德鲁德重量稳步增加掺杂的进行,在这个系统中与电子掺杂。另一方面,“非相干”光谱权重几乎与掺杂无关,但其光谱特征与磁性密切相关。我们证明,在光谱中存在两个不同的组件以及解释了掺杂和温度依赖性的直流电阻率。
2010-03-26 cond-mat.supr-con
Isotropic Quenched Disorder Triggers a Robust Nematic State in Electron-Doped Pnictides
通过应用于具有晶格自由度的三轨道($xz$,$yz$,$xy$)自旋费米子模型的计算技术,研究了电子掺杂磷属元素化物的相图随温度、电子密度和各向同性淬火无序强度的变化.在实验中,化学掺杂引入无序,但在理论研究中,电子掺杂和随机定位的掺杂剂之间的关系及其相关的淬火无序很难解决。在本出版物中,计算技术的使用使我们能够独立地研究电子掺杂的影响,由全球化学势和杂质无序随机选择的网站。令人惊讶的是,我们的蒙特卡罗模拟表明,与掺杂的Néel $T_N$和结构的$T_S$转变温度的快速还原,以及伴随的稳定的一个强大的双稳态,主要是由铁取代引入的面内各向同性无序相关的磁稀释控制。在所研究的掺杂范围内,由电子掺杂产生的费米面的变化对两个临界温度的影响都很小。
2015-05-31 cond-mat.supr-con
Switching of intra-orbital spin excitations in electron-doped iron pnictide superconductors
本文研究了双超导圆顶LaFeAsO_(1-x)Dx体系中磁激发的掺杂依赖性。使用非弹性中子散射,自旋涨落在不同的波数下观察到的两个超导圆顶在x = 0.1和0.4左右,但在x = 0.2对应的Tc谷消失。理论计算表明,自旋涨落的特征掺杂依赖性可以合理地解释为电子掺杂使Fe-3dYZ,ZX和3dX 2-Y2中的两个轨道内嵌套发生转换的结果.目前的结果意味着,多轨道性质起着重要的作用,在掺杂和/或材料依赖性的铁磷属元素化物超导体的Tc。
2013-08-02 cond-mat.supr-con
Potential Lifshitz transition at optimal substitution in nematic pnictide Ba$_{1-x}$Sr$_x$Ni$_2$As$_2$
本文通过 ARPES 测量与 DFT 计算,发现 Ba$_{1-x}$Sr$_x$Ni$_2$As$_2$ 在最佳替代处发生 Lifshitz 相变并存在嵌套费米口袋,揭示了向列涨落驱动超导转变温度 $T_c$ 增强的机制。
2023-10-19 cond-mat.supr-con
Magnetic properties of iron pnictides from spin-spiral calculations
采用自洽LSDA方法研究了LaFeAsO、BaFe_2As_2和SrFe_2As_2中的磁能、铁磁矩和有效交换相互作用随波矢和掺杂的变化.对于未掺杂的化合物,计算的总能量,E(q),达到其最小值在q对应于条纹反铁磁序。在LaFeAsO中,该最小值在低水平的电子掺杂下已经变得平坦,并且在δ =0.2时转变为不相称的q,其中δ是每个Fe的额外电子(δ>0)或空穴(δ <0)的数量。在BaFe 2As 2和SrFe 2As 2中,条带顺序对于低至delta=-0.3的空穴掺杂保持稳定。另一方面,在电子掺杂下,E(q)最小值已经在δ =0.1处移动到无公度q。
2010-01-30 cond-mat.supr-con
Correlation-induced self-doping in intercalated iron-pnictide superconductor Ba2Ti2Fe2As4O
用角分辨光电子能谱和局域密度近似与动力学平均场论计算相结合的方法研究了Ba_2Ti_2Fe_2As_4O(Tc -21.5K)的电子结构.费米能级附近的电子态主要由Fe 3d和Ti 3d轨道控制,表明分隔不同FeAs层的间隔层也是金属性的。通过计算费米面片的封闭体积,我们观察到一个大的自掺杂效应,即0.25个电子从FeAs层转移到Ti_2As_2O层,使FeAs层处于空穴掺杂状态。这种奇异的行为是成功地再现了我们的动力学平均场计算,其中的自掺杂效应归因于在Fe 3d壳层的电子关联。我们的工作为铁基超导体提供了一种有效掺杂的替代途径。
2014-09-14 cond-mat.supr-con
Pressure-Induced Superconductivity and Its Scaling with Doping-Induced Superconductivity in the Iron Pnictide with Skutterudite Intermediary Layers
Ca_(10)(PtnAs_8)(Fe_2As_2)_5(n= 3,4)化合物是一种新型的铁磷属元素化物超导体,其结构由Ca-PtnAs_8-Ca-Fe_2As_2层堆叠而成。当n=3(10-3-8相)时,未掺杂的化合物是反铁磁(AFM)半导体,而当n=4(10-4-8相)时,未掺杂的化合物是转变温度为26 K的超导体。在这里,我们报告的10-3-8化合物通过原位电阻,磁化率和霍尔系数测量的组合获得的高压研究的结果。我们发现在3.5 GPa压力范围内,它的原子力显微镜(AFM)有序度被完全抑制,然后在3.5-7 GPa压力范围内出现超导态。超导转变温度与压力的关系呈圆顶状。
2023-02-03 cond-mat.supr-con
Doping - dependent superconducting gap anisotropy in the two-dimensional 10-3-8 pnictide Ca$_{10}$(Pt$_3$As$_8$)[(Fe$_{1-x}$Pt$_{x}$)$_2$As$_2$]$_5$
Ca $_{10}$(Pt $_3$ As $_8$)[(Fe $_{1-x}$ Pt $_x$)$_2$ As $_2$ ] $_5$(“10-3-8”)超导体的特征是相对高的各向异性和超导性与结构/磁性转变的清晰分离,这使得研究超导能隙而不需要由于共存的序参数而引起的复杂化。在10-3-8($x =$ 0.028、0.041、0.042和0.097)的欠掺杂单晶中测量的伦敦穿透深度显示出与其他铁基超导体非常相似的行为,表现出稳健的幂律,$Δλ(T) = A T^n$。指数$n$从2.36($x =$ 0.097,接近最佳掺杂)下降到1.7($x =$ 0.028,重度欠掺杂组合物),表明超导能隙在圆顶边缘变得更加各向异性。在基于BaFe $_2$ As $_2$(“122”)的低各向异性超导体中发现了类似的趋势,这意味着它是铁磷属元素化物中超导性的内在性质,与磁有序和超导性的共存或正常态的各向异性无关。总的来说,这种掺杂依赖性与$s_{\pm}$配对与带内排斥竞争一致。
2011-11-03 cond-mat.supr-con
Nodal superconductivity in isovalently substituted SrFe$_2$(As$_{1-x}$P$_{x}$)$_2$ pnictide superconductor at the optimal doping, $x=$0.35
在最佳掺杂的$x=$ 0.35、生长态($T_c \approx$ 25 K,RRR= $ρ(300K)/ρ(T_c)$ =4.5)和退火态($T_c \approx$ 35 K,RRR=6.4)SrFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_2$铁基超导体单晶中测量了与温度相关的伦敦穿透深度$λ(T)$.退火增加了RRR,并将伦敦穿透深度的绝对值从生长态样品中的$λ(0) = 300 \pm 10$ nm降低到$λ(0) = 275 \pm 10$ nm。在低温下,$λ(T) \sim T$表示具有线节点的超导能隙。对全温区超流密度的分析与线节点一致,但与简单的单间隙$d-$波不同。观察到的行为与BaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_2$的行为非常相似,表明异丙基取代的磷属元素化物本质上不同于电荷掺杂的材料.
2013-01-23 cond-mat.supr-con
Doping-dependent pairing symmetry in the Iron-Pnictides
本文用泛函重整化群方法分析了铁磷族化合物四带模型的相图,该模型考虑了带间相互作用和A_{1g}动量的依赖关系。我们确定的参数制度,扩展的s波配对不稳定性与无节点出现。在电子掺杂侧,发现其中出现节隙的参数区域比最近在arXiv:0903.5547中预测的要窄得多。在空穴掺杂侧,扩展的s波配对永远不会成为节点:在带内排斥的临界强度以上,系统在低得多的T_c下有利于扩大的空穴上的奇异扩展d波不稳定性。在半填充时,我们发现带间对跳跃的强动量依赖性产生了扩展的s波不稳定性,而不是自旋密度波(SDW)有序。这些结果表明,费米面周围的相互作用各向异性通常会导致对系统参数的显着敏感性的状态。
2009-06-24 cond-mat.supr-con
Phase diagram of iron-pnictides if doping acts as a disorder
在掺杂增加了非磁性杂质但不改变载流子密度的假设下,我们得到并分析了掺杂铁磷族化合物的相图。我们表明,相图是非常相似的相反的刚性带假设下得到的。在这两种情况下,有一个阶段,扩展的s+-超导性和反铁磁性共存。我们评估的跳跃的比热在整个相图的超导转变,并表明跳跃是非单调的,在共存阶段的发病率最大。我们的结果是在定量协议与实验上的一些铁磷族化合物。
2011-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ru-doping on iron based pnictides: the "unfolded" dominant role of structural effects for superconductivity
我们提出了一个从头计算研究Ru取代在两个不同的化合物,BaFe 2As 2和LaFeAsO,纯和F掺杂。尽管它们之间有许多相似之处,但Ru取代对这些化合物有非常不同的影响。通过展开技术,我们可以将电子态追溯到纯化合物的原胞中,从而可以在费米能级上分辨出局域结构形变和杂质势对电子态的影响。我们的结果与现有的实验结果进行了比较,并显示:i)令人满意的协议的计算电子性质与实验,确认存在一个磁秩序的短程尺度; ii)费米表面强烈依赖于内部结构参数,比杂质势。这些结果进入了文献中广泛讨论的领域,并提供了对Ru在铁磷属元素化物中的作用的更好理解:尽管与Fe等价,但Ru-Fe取代导致费米能级处的能带结构的变化,主要与局部结构修饰有关。
2017-01-10 cond-mat.supr-con
Doping dependence of spin fluctuations and electron correlations in iron pnictides
在涨落交换近似下研究了铁磷属元素化合物有效五带哈伯德模型中自旋涨落和电子关联的掺杂依赖性。对于中等的空穴掺杂,我们发现在Q=(π,0)处的主导低能自旋激发,这在低温下变得关键。重空穴掺杂区的低能自旋激发具有弱的Q依赖性。电子掺杂导致自旋激发谱中出现赝能隙。相应地,NMR-1/T1弛豫速率强烈增强的空穴掺杂侧和抑制的电子掺杂侧的相图。这种行为在很大程度上可以通过费米表面拓扑结构的系统变化来理解。
2010-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Domain Walls in Normal and Superconducting States of Iron Pnictides
通过自洽求解Bogoliubov-deGennes方程,研究了铁磷属元素化物正常态和超导态的电子结构和磁结构。结果表明,强的电子关联可以诱导畴壁,它分离的区域具有不同的自旋密度波级。在零或低电子掺杂时,形成$90^\circ$畴壁,而在较高电子掺杂时产生反相畴壁。在畴壁上,总是存在较大的电子密度。结果与最近的扫描隧道显微镜和超导量子干涉器件显微镜的观察定性一致。
2010-08-17 cond-mat.supr-con
Charge Stripes in the Two-Orbital Hubbard Model for Pnictides
利用实空间Hartree-Fock近似,对磷属元素的双轨道哈伯德模型进行了数值研究.在电子掺杂时,具有不均匀电荷分布的状态被稳定。所观察到的图案对应于垂直于未掺杂的磁性基态的自旋条纹的方向取向的电荷条纹。虽然这些电荷条纹状态是强大的,当未掺杂的状态有一个哈伯德间隙,他们的存在时,中间耦合磁性金属状态的pnictides掺杂也观察到特定的模型参数。空穴掺杂的结果和最近的实验报告的电子自旋态和自旋不可逆性的影响也进行了简要讨论。
2011-03-19 cond-mat.supr-con
Detection of antiferromagnetic ordering in heavily doped LaFeAsO1-xHx pnictide superconductors using nuclear-magnetic-resonance techniques
利用~(75)As-和~ 1H-核磁共振技术研究了LaFeAsO_(1-x)H_x中的双超导(SC)穹,意外地发现在进一步掺H时,在双SC穹之后出现了一个新的反铁磁(AF)相,在电子相图中形成了AF相和SC相的对称排列。我们证明了新的AF排序起源于电子口袋之间的嵌套,不像在大多数未掺杂的pnictides中看到的电子和空穴口袋之间的嵌套。新的AF排序是来自于共同的高Tc磷属元素化物的功能:然而,它还没有被报道,因为它们的电子掺杂能力差的其他高Tc磷属元素化物。
2013-08-13 cond-mat.supr-con
Phase diagram of the isovalent phosphorous-substituted 122-type iron pnictides
最近的实验表明,等价掺杂体系给出了与异价掺杂情况相似的相图。例如,在磷(P)掺杂的情况下,BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$化合物中的磁序首先被抑制,然后超导圆顶出现到扩展的掺杂区域,但最终在大的$x$处消失。利用BaFe $_{2}$ As $_{2}$和BaFe $_{2}$ P $_{2}$的最小双轨道模型,结合自洽晶格Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,计算了P含量对相图$x$的影响。我们表明,我们的数值计算结果可以定性地与实验测量。
2015-04-28 cond-mat.supr-con
Interplay between magnetic properties and Fermi surface nesting in iron pnictides
采用自洽LSDA方法研究了LaFeAsO{1-x}F{x}和Ba{1- 2 y}K{2 y} Fe 2As 2中的磁能、铁磁矩和有效交换相互作用随波矢q和掺杂(x,y)的变化.对于未掺杂的化合物(x=0,y=0),计算的总能量E(q)的最小值对应于条纹反铁磁序q。已经在低水平的电子掺杂(x)下,该最小值在LaFeAsO{1-x}F{x}中变得平坦,并且对于x>=5,它移动到无公度q。在Ba{1- 2 y}K{2 y} Fe 2As 2中,条带顺序对于空穴掺杂直到y=0.3保持稳定。用能带结构解释了这些结果。磁相互作用不能用简单的经典海森堡模型精确描述,并且拟合到E(q)的有效交换相互作用强烈依赖于掺杂。的E(q)曲线的掺杂依赖性进行了比较与非相互作用的磁化率,发现类似的趋势。
2009-04-03 cond-mat.supr-con
Multiorbital Effects on Antiferromagnetism in Fe Pnictides
我们采用Hartree-Fock近似的双轨道模型提出的铁磷属元素化物超导体。结果表明,该晶体具有反铁磁(AFM)有序,有序矢量Q=(pi,0). AFM有序与铁轨道有序同时出现,后者导致二次晶格畸变。我们还研究了掺杂对AFM有序度的影响。对于轻掺杂的情况,AFM矩的大小连续变化,但是当掺杂载流子的量超过一定值时,AFM状态突然被破坏。我们还表明,费米表面保持和变化显着掺杂,即使在AFM状态。这种行为被解释为考虑嵌套由于多片费米面结构和多轨道性质的电子带特征Fe pnictides。
2009-08-03 cond-mat.supr-con
Doping-dependent orbital magnetism in Chromium pnictides
Universidade Federal de Uberlândia(乌贝拉巴联邦大学);Universidade de São Paulo(圣保罗大学)
研究通过矩阵随机相位近似方法探讨了LaCrAsO母体化合物在电子掺杂下的相图,发现低掺杂时系统稳定于反铁磁态,高掺杂时出现条纹型反铁磁相,不同磁序向量与Cr的d轨道局域性有关。
2026-01-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of superconducting gap anisotropy in hole-doped 122 iron pnictides
基于最近的实验结果,我们研究了122个铁磷族化合物中超导能隙各向异性随空穴掺杂的演化。采用泛函和弱耦合重整化群方法(FRG和WRG),分析了不同空穴掺杂x下有效122模型能带结构的费米面不稳定性,并由主导超导不稳定性导出了带隙各向异性.在从共线磁性到s_{\pm} -波的过渡区,其中存在强相关性,我们采用FRG来识别与新的实验结果定性一致的带隙各向异性的非单调变化。从在弱耦合极限中渐近精确的WRG,我们发现了作为空穴掺杂的函数的s_{\pm} -波到d-波的转变,补充了来自FRG的先前发现[Eschalale等人,物理修订版信函107,117001(2011)]。作为x的函数,s_{\pm}波的间隙各向异性朝向向d波的转变单调增加。
2016-07-01 cond-mat.supr-con
Non-rigid band shift and non-monotonic electronic structure changes upon doping in the normal state of the pnictide high temperature superconductor Ba2(Fe1-xCox)2As2
我们报告了系统的角度分辨光电发射(ARPES)实验,使用不同的光子偏振和实验几何形状,发现掺杂的Ba(Fe 1-xCox)2As 2的正常状态的演变严重偏离刚性带模型的预测。数据揭示了一个非单调依赖掺杂的关键量,如带填充,带宽的电子口袋,准粒子的相干性。我们的分析表明,所观察到的现象和刚性带模型的不适用性在Co掺杂的Ba 122是由于电子相关性,而不是无论是杂质势的大小,或自能效应由于杂质散射。我们的研究结果表明,在磷族化合物中掺杂的影响比目前认为的要复杂得多。更一般地说,它们表明,对正常状态的电子性质的演变的深入理解,这需要对掺杂过程的理解,即使对于122个铁磷属元素,也仍然是难以捉摸的,这些铁磷属元素被认为是高TC非常规超导体中相关性最小的。
2016-10-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Fluctuation Theory in Iron Pnictides: Effects of As-Fe-As Bond Angle, Isotope Substitution, and $Z^2$-Orbital Pocket on the Superconductivity
本文基于五轨道Hubbard-Holstein模型研究了铁磷属元素化物超导体中的配对机制。利用实际模型参数,通过Fe离子振荡,利用轨道涨落诱导出了无符号反转的s波超导态(s_{++}波态).本理论的优点是,Tc和As-Fe-As键角之间的著名的经验关系是自动解释的,因为当As $_4$ -四面体是规则的时,产生轨道波动的电子-声子(e-ph)耦合是最强的。负铁同位素效应也被再现。此外,空穴袋上的SC能隙的大小对相应的d轨道(xz/yz-或z^2-轨道)相当不敏感,这与最近对(Ba,K)Fe $_2$ As $_2$和BaFe $_2$(As,P)$_2$的体敏角分辨光电子能谱(ARPES)测量结果一致。这些结果表明轨道涨落介导的s_{++}波态是铁磷族化合物的一个可能的候选者。
2010-10-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping Dependence of the Second Magnetization Peak, Critical Current Density and Pinning Mechanism in BaFe$_{2-x}$Ni$_x$As$_2$ Pnictide Superconductors
用磁弛豫和等温磁测量方法研究了一系列高质量BaFe $_{2-x}$ Ni $_x$ As $_2$磷属元素化物超导体,研究了Ni掺杂122族超导体的第二磁化峰(SMP)和临界电流行为。磁弛豫速率的温度依赖性表明了钉扎交叉,而它的磁场依赖性暗示了涡旋晶格结构相变。利用Maley方法和集体蠕变理论,对轻微欠掺杂、轻微过掺杂和过掺杂样品的磁弛豫数据估算的激活能($U$)进行了详细分析。我们的研究结果证实,SMP在这些样品中是由于集体(弹性)塑性蠕变交叉已观察到的其他成员的122家庭。此外,我们还研究了掺杂对临界电流密度($J_c$)的依赖性和这些化合物的涡旋钉扎行为。观察到的$J_c$高于考虑技术潜力的阈值限值(10 $^5$ A/cm $^2$),对于略微欠掺杂的Ni含量样品,甚至大于1 MA/cm $^2$,x = 0.092。的钉扎特性进行了分析,由Dew-Hughes和Griessen $et$ $al$,这表明$δl$型钉扎的主导作用的模型。
2019-01-29 cond-mat.supr-con
Anomalous carrier density independent superconductivity in iron pnictides
通过调节载流子掺杂、压力、键角等参数,可以在铜酸盐和铁基体系中观察到圆顶形的超导相图(TM = Co,Ni)掺杂可使Ca_(0.94)La_(0.06)Fe_(2As)_2在35 K附近产生高温超导,其在固有自旋密度波/反铁磁性(SDW/AFM)状态的完全抑制之前突然出现。出乎意料的是,高Tc超导性的起始临界温度对于宽范围的TM掺杂保持恒定。可能的外在因素,如相分离,化学不均匀性,和载流子抵消效应都被排除在外。这种与载流子密度无关的反常超导现象与La_(2-x)Sr_xCuO_(4-La_2CuO_(4))双层膜系统中的界面超导现象非常相似。进一步验证二维(2D)超导性的Tinkham的角依赖临界场模型,以及由角度分辨的磁阻测量共同支持的界面效应诱导的高Tc超导性的想法。
2016-04-11 cond-mat.supr-con
Novel Fe-based superconductor LaFe2As2 in comparison with traditional pnictides
最近发现的铁基超导体(FeBS)LaFe_2As_2似乎打破了FeBS掺杂超过0.2e/Fe就破坏超导电性的既定模式。LaFe_2As_2的表观掺杂量为0.5e,但在12.1K时仍为超导。它的费米面与规范的FeBS费米学没有视觉上的相似之处。它也呈现出两相,没有磁性,只有一个超导。我们表明,它们之间的差异,但磁起源,一个具有无序的时刻,和其他地方的磁。我们发现,La的价态为+2.6 ~+2.7,有效掺杂量为0.30-0.35e。仔细观察会发现相同的关键元素:Gamma-Z附近的空穴费米表面和X-P线附近的电子费米表面,具有相应的磁化率峰值,以及强烈的条纹磁性趋势。因此,LaFe 2As 2的物理性质比迄今为止所认识到的更类似于FeBS范例。
2019-05-15 cond-mat.supr-con
Where Are the Extra d Electrons in Transition-Metal Substituted Fe Pnictides?
铁磷属元素化物中的过渡金属取代导致超导电性通常被解释为载流子掺杂到系统中。我们报告的密度泛函计算的本地替代电子密度和证明,如Co和Ni的Fe的替代不载体掺杂,而是等价的Fe。我们发现,额外的d电子的Co和Ni几乎完全位于松饼-锡球的取代网站。我们认为,钴和镍的行为更像随机散射扰乱动量空间和冲洗部分费米面。
2010-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic Structure of New Multiple Band Pt-Pnictide Superconductors APt3P
本文报道了最近发现的铂磷族化合物超导体APt 3P(A=Ca,Sr,La)的LDA计算的能带结构、态密度和费米面,证实了它们的多带性质。电子结构基本上是三维的,与Fe磷属化物和硫属化物相反。LDA计算的Sommerfeld系数与实验数据吻合得很好,几乎没有留下很强的耦合超导电性的空间,这是由SrPt_3P的比热实验数据提出的。初步估算表明,临界温度的值可以用较弱或中等强度的耦合来解释,而超导转变温度Tc从Sr到La化合物的降低可以用费米能级N(E_F)处总态密度的相应降低来解释。费米能级附近态密度的形状表明,SrPt 3P中电子掺杂(如La取代Sr)会降低N(E_F)和Tc,而空穴掺杂(如K、Rb或Cs部分取代Sr)则会增加N(E_F)和Tc。
2012-05-25 cond-mat.supr-con
Enhancement of the London penetration depth in pnictides at the onset of SDW order under superconducting dome
最近测量了T<<Tc时等价BaFe_2[As_(1-x)P_x]_2清洁样品中低温下伦敦穿透深度λ(x)的掺杂依赖性[Hashimoto等人,Science 336,1554(2012)]揭示了在最佳掺杂x=0.3附近的λ(x)中的峰。在T<<Tc处观察到的峰值表明在超导圆顶下存在量子临界点(QCP)。我们将这样一个QCP与自旋密度波序的开始联系起来,并表明临界磁涨落对λ(x)的重整化引起了所观察到的特征。我们认为,pnictides的情况下是概念上不同的一个组件的伽利略不变费米液体,相关效应不会导致在T=0的伦敦穿透深度的重整化。
2013-07-04 cond-mat.supr-con
Global Phase Diagram for Magnetism and Lattice Distortion of Fe-pnictide Materials
我们在一个统一的理论中研究了零温度下Fe-磷属元素化物材料的磁序和晶格结构的全局相图,并通过掺杂和压力进行了调整。在相图的低掺杂和高压侧,有一个单一的过渡,这是由$z=2$平均场论描述的非常弱的失控流;在高掺杂和低压侧的过渡预计将分裂为两个过渡,一个O(3)自旋密度波过渡其次是z = 3量子伊辛过渡在较大的掺杂。在BaFe_(2-x)Co_xAs_(2-x)中,实验观察到,晶格应变场涨落的涨落不会影响自旋密度波跃迁,但可能通过线性耦合驱动更接近平均场的伊辛波跃迁。
2008-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On spatial non-homogeneity in iron pnictides: formation of stripes
在铁磷属化合物中发现了介观尺度上的反铁磁性和超导电性的异质共存。我们建议和讨论的情况下,在适当的掺杂或施加的压力下,由固有的SDW状态的pnictides的域壁的形成所造成的异质性。超导性将从调制的SDW结构中出现。这种现象类似于超导体中的FFLO相。
2010-04-23 cond-mat.supr-con
Spin dynamics in electron-doped pnictide superconductors
基于RPA近似下的双轨道模型,研究了Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_{2}$ As $_{2}$中自旋激发的掺杂依赖性.计算中考虑了自旋密度波(SDW)和超导性(SC)之间的相互作用。在超导转变温度T $_{c}$之上和之下的不同掺杂范围内,我们的自旋磁化率结果与中子散射(NS)实验符合得很好。对于过掺杂样品,当$Γ$点附近的两个空穴袋中的一个消失时,根据ARPES,我们发现SC相和正常相的自旋磁化率虚部都表现出类似于能隙的行为.这一特征与最近的NMR和NS实验所观察到的“pseudogap”一致。
2010-03-12 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
Anomalous phonon redshift in K-doped BaFe2As2 iron pnictides
用红外光谱研究了K、Co和P掺杂对BaFe $_2$ As $_2$体系晶格动力学的影响。我们重点研究了BaFe $_2$ As $_2$中能量最高的面内红外激活Fe-As模$\sim$ 253 cm $^{-1}$处的声子。我们的研究表明,Co和P掺杂导致了声子频率的蓝移,这可以用掺杂引起的晶格参数的变化来简单解释。与此形成鲜明对比的是,在K掺杂的化合物中观察到相同模式的不寻常的红移,与上述解释不一致。在K掺杂的BaFe $_2$ As $_2$中的这种反常行为更可能与晶格振动和其他通道(例如电荷或自旋)之间的耦合有关。这种耦合的情况也支持的非对称线的形状和强度增长的声子在K掺杂的化合物。
2015-03-12 cond-mat.supr-con
Iron pnictides: Single crystal growth and effect of doping on structural, transport and magnetic properties
我们证明了大的,独立的铁磷属元素化物单晶的制备与尺寸高达20 × 10 × 1毫米3,在氩气气氛下使用氧化锆坩埚中的溶剂。研究了钾掺杂对化合物结构和超导性能的影响。在BaFe_2As_2单晶中,由于Sn溶剂的生长,自熔性的自旋密度波(SDW)异常从Ts ~138 K移动到Ts ~85 K。我们表现出直接的证据,纳入锡的Fe网站。电阻率数据表明,Ba_(0.68)K_(0.32)Fe_(2As)_2单晶具有一个陡峭的超导转变温度Tc~38.5 K。磁化率数据证实了近100%的屏蔽分数和超导体的整体性质的单晶。Sr_(0.85)K_(0.15)Fe_(2As)_2单晶在Tc~25 K发生了一个急剧的相变。有直接的证据表明,在低掺杂制度的Sr 1-xKxFe 2As 2单晶的SDW和超导性的共存。掺杂效应以及两个序参量共存的结构影响进行了讨论。
2009-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Discovery of a novel 112-type iron-pnictide and La-doping induced superconductivity in Eu1-xLaxFeAs2 (x = 0 ~ 0.15)
我们报告了一种新的112型铁磷属元素化物EuFeAs 2的发现和表征,La掺杂诱导的一系列Eu 1-xLaxFeAs 2的超导电性。固相反应法合成的多晶样品仅在1073 K附近的一个很窄的温度窗口内进行。还从助熔剂法生长了尺寸约为100 μ m的小单晶。通过单晶X射线衍射分析确定其晶体结构为单斜晶系,空间群为P21/m。通过电阻率和磁化率的测量,我们发现母体化合物EuFeAs 2在110 K附近表现出与Fe 2+相关的反铁磁/结构相变,在40 K附近表现出与Eu 2+相关的反铁磁相变。La掺杂抑制了Eu0.85La0.15FeAs2的相变,并诱导了Tc ~ 11 K的超导转变.
2016-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nanoscale textured superconductivity in Ru-substituted BaFe2As2 : a challenge to a universal phase diagram for the pnictides
在Ba(Fe_(1-x)Rux)_2As_2(x=0 ~ 80%)中进行~(75)As NMR实验。磁性分数和NMR谱线表明Ru取代破坏了反铁磁有序,其磁矩分布在0.9 ~ 0 μ B之间.超导性出现在中间Ru掺杂和共存的AF秩序,只有在该地区的力矩小于~0.3uB,导致在原始的纳米级织构。这种情况与Co替代形成对比,挑战了Fe基超导体中相图的明显普遍性。
2012-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic characterization of sintered MgB2 samples: effect of the substitution or doping with Li, Al and Si
粉末和烧结的MgB2样品的特征在于通过从T = 5 K到高于约39 K的转变温度几度进行的磁性测量。我们发现,烧结的样品表现为良好的连接体,显示没有痕迹的粒度。为了获得临界电流密度值Jc,因此以直接的方式采用临界状态模型。为了减少电子平均自由程或增加其Jc,我们尝试通过不同的程序在MgB2结构中引入缺陷:在镁位点上取代锂和用铝和硅掺杂前体硼粉末。在Jc方面的最佳结果已经通过硅掺杂实现,此外,其不会显著影响转变温度。
2001-06-07 cond-mat.supr-con
Detection of Orbital Fluctuations Above the Structural Transition Temperature in the Iron-Pnictides and Chalcogenides
我们使用点接触光谱来探测$\rm{AEFe_2As_2}$($\rm{AE=Ca, Sr, Ba}$)和$\rm{Fe_{1+y}Te}$。对于$\rm{AE=Sr, Ba}$,我们检测到轨道波动高于$T_S$,而对于AE = Ca,这些波动开始低于$T_S$。Co掺杂保留了轨道涨落,而K掺杂抑制了轨道涨落,这种涨落只在已知存在面内电阻各向异性的掺杂和温度下才能看到。我们预测$\rm{Fe_{1+y}Te}$的面内电阻各向异性高于$T_S$。我们的数据是根据W. C. Lee和P. Phillips(arXiv:1110.5917v2)。我们还研究了焦耳加热的PCS结的光谱的影响。光谱信息仅从那些没有热效应的PCS结获得,而那些处于热状态的PCS结显示体电阻率现象。
2012-06-04 cond-mat.supr-con
Evidences of Mott physics in iron pnictides from x-ray spectroscopy
X射线发射和吸收光谱共同使用作为快速探针,以确定作为一个功能的波动的本地磁矩在K-和Cr-空穴掺杂的BaFe 2 As 2掺杂的演变。增加与空穴掺杂的本地时刻被发现,支持理论的情况下,莫特绝缘状态,将实现半填充导带有一个影响,这些铁磷属元素化物的相图。
2016-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping evolution of superconducting gaps and electronic densities of states in Ba(Fe1-xCox)2As2 iron pnictides
对Ba(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2(0 < x < 0.2)的正常态和超导态性质进行了大量的量热研究。当x < 0.06(x > 0.06)时,正常态Sommerfeld系数随Co掺杂量的增加而增加(减小),说明磁性和超导电性之间的强烈竞争使Ba(Fe 1-xCox)2As 2占据欠掺杂区的费米面,并填充空穴带.所有的超导样品表现出一个未知来源的零温度极限,这是最小的最佳掺杂,但增加到正常状态的值在强烈的下和过掺杂区域的状态的剩余电子密度。超导态的剩余比热是很好地描述使用两个带模型与各向同性的s波超导间隙。
2010-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of quasiparticle states with and without a Zn-impurity in doped 122 iron pnictides
基于最小双轨道模型[Tai { \it et al.},欧罗巴Lett. \textbf{103},67001(2013)],其捕获了铁磷属元素化物BaFe $_{2}$ As $_{2}$的正则电子-空穴掺杂相图,我们使用具有和不具有单个杂质的Bogoliubov-de Gennes方程研究了准粒子状态的演化作为掺杂的函数。分析均匀掺杂样品的态密度,我们能够确定在最佳空穴或电子掺杂系统中观察到的两个超导能隙的起源。局域态密度(LDOS),然后检查附近的一个单一的杂质样品中没有反铁磁序。我们的结果在单个杂质附近的定性特征与基于五轨道模型的工作一致[K。Toshikaze { \it等人},日本物理学会\textbf{79},083704(2010)]。这进一步支持了我们的双轨道模型在处理单杂质LDOS问题中的有效性。最后,我们研究了在单一或强散射极限下,掺杂在单个杂质附近的LDOS的演化,例如Zn取代Fe。在我们的LDOS中所显示的铟镓共振峰的位置可以间接地反映费米表面拓扑结构的演变,根据相图。我们的预测的ingap状态和附近的强散射单个杂质的LDOS的演变可以通过实验探测本地准粒子谱验证。
2014-05-30 cond-mat.supr-con
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
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。
2019-10-28 cond-mat.supr-con
Metal-insulator transition and superconductivity induced by Rh doping in binary Ru Pnictides RuPn (Pn = P, As and Sb)
二元钌磷族化合物,RuP和RuAs,具有正交MnP结构,被发现显示出金属到非磁性绝缘体的转变,在TMI = 270 K和200 K,分别。在金属区以上TMI,结构相变,伴随着一个弱的异常的电阻率和磁化率,指示伪间隙形成,被确定在Ts = 330 K和280 K,分别。这两个转变被抑制取代Ru与Rh。我们发现,在一个狭窄的组成范围内的临界点附近的赝能隙相,Rh含量xc = 0.45和xc = 0.25的Ru 1-xRhxP和Ru 1-xRhxAs,分别具有最大Tc = 3.7 K和Tc =1.8 K的超导电性,这可能为我们提供了一个新的非磁性的途径,在量子临界点超导。
2011-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Studies of Impurity-Doping Effects and NMR Measurement5s of La1111 and/or Nd 1111 Fe-Pnictide Superconductors
本文测量了在LnFeAsO_(1-x)Fx(Ln_(1111))超导体系中掺入M原子所得到的LnFe_(1-y)MyAsO_(1-x)Fx(Ln=La,Nd; M=Co,Mn; x=0.11)样品的电阻率、霍尔系数、热电势、电子比热系数。还测量了不同x值的LaFe_(1-y)Co_yAsO_(1-x)Fx样品的NMR纵向弛豫速率1/T_1。Co原子掺杂到超导LnFeAsO_(1-x)F_x中是不对称的,Co原子对T_c的抑制太弱,不能用S ~+超导对称性所期望的对破缺效应来理解。这使人们严重怀疑在这个系统中是否实现了对称性。发现掺杂杂质抑制Tc的机制有两种:一种是电子局域化,当薄层电阻超过h/4 e ~ 2 =6.45 kohm时出现;另一种是倒易空间中γ点附近空穴费米面的消失或减少。后一种机制已被观察到,当电子数随着Co掺杂水平的增加而增加时,系统从异常金属变为普通金属。关于LaFeAsO_(1-x)Fx的1/T_1的两个不同的T依赖性,我们的小组报告了在T区从Tc到~0.4 Tc的样品的1/T_1 T_6,具有随x变化的最高Tc值,以及许多小组在低于Tc的几乎整个T区中观察到的1/T_1 T_2.5 -3.0,我们讨论了差异的起源,并表明,至少,1/T1的类T2.5-3.0依赖性不能被认为是序参量的S+对称性的实验证据。
2009-11-01 cond-mat.supr-con
Spin-Density-Wave and Asymmetry of Coherence Peaks in iron-Pnictide Superconductors from a two-orbital model
本文基于双轨道模型和Bogoliubov-de Gennes方程,从理论上研究了电子掺杂铁磷族化合物超导体中自旋密度波(SDW)与超导电性的共存。绘制了相图,并给出了费米面随掺杂变化的演化过程。局域态密度(LDOS)也已计算从低到高掺杂。结果表明,在欠掺杂区,SDW有序增强了正能超导相干峰的强度,抑制了负能超导相干峰的强度。我们的结果的几个特点是在很好的协议与实验。
2010-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic properties of spin diluted iron pnictides from muSR and NMR in LaFe1-xRuxAsO
用μ SR和~(139)La NMR研究了等电子取代对LaFe_(1-x)RuxAsO(0< x< 0.8)微观性质的影响。结果表明,Ru替代引起Nèel温度(T_N)和磁序参量的逐渐降低,但不导致超导性的开始。~(139)La核自旋-晶格弛豫速率1/T_1的温度依赖性可用双带模型来描述。一个带产生自旋密度波基态,而另一个的特点是弱关联电子。Fe替代Ru导致费米能级的态密度逐渐降低,接近于从能带结构计算得到的态密度。T_N随掺杂的降低符合正方晶格上J_1-J_2模型的预测,这似乎是描述自旋密度波基态磁性的有效框架。
2011-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic scattering and electron pair breaking by rare-earth-ion substitution in BaFe2As2 epitaxial films
用外延薄膜研究了三价稀土离子(RE = La,Ce,Pr,Nd)掺杂对BaFe_2As_2超导电性的影响。每一个RE取代抑制与磁/结构相变,导致电阻率下降和超导转变的电阻率异常。在最大起始临界温度(Tconset)为22.4 K(La掺杂)和13.4 K(Ce掺杂)时观察到体超导性,而在6.2 K(Pr掺杂)和5.8 K(Nd掺杂)时仅观察到宽的电阻率下降,但在至少低至2 K时既没有观察到零电阻率,也没有观察到明显的迈斯纳效应。Tconset随RE 4f电子数的增加而降低,不能用BaFe_2As_2薄膜的晶体质量或晶体结构参数来解释。它被澄清,基于磁导率-温度分析,磁散射变得越来越显着,在上述顺序的RE掺杂剂。Ce和Pr的掺杂增强了负磁电阻效应,这意味着Tc的降低是由于稀土掺杂剂中的局域4f轨道与巡游Fe 3d轨道的相互作用导致的磁对断裂。
2013-07-01 cond-mat.supr-con
Direct observation of local K variation and its correlation to electronic inhomogeneity in (Ba1-xKx)Fe2As2 Pnictide
掺杂剂原子分布的局部波动是在磷属元素化物超导体内观察到的纳米级电子无序或相分离的可疑原因。原子探针层析成像的结果提出了第一个直接观察掺杂剂纳米团簇在K掺杂的122相磷属元素化物。第一性原理计算表明,在大范围的掺杂浓度的晶格参数长度尺度上的静态磁性和超导性的共存。总的来说,我们的研究结果提供了证据的混合方案的相共存和相分离的掺杂剂原子实验distroibutions的变化起源。
2011-05-18 cond-mat.supr-con
Absence of large nanoscale electronic inhomogeneities in the Ba(Fe1-xCox)2As2 pnictide
测量了Ba(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2单晶(x = 6%)在不同磁场H值和取向下的~(75)As NMR和磁化率。超导转变和磁转变的尖锐性表明Co掺杂x的均匀性优于± 0.25%。在纳米尺度上,发现NMR谱的顺磁部分非常各向异性并且对于H//ab非常窄,这允许排除参考文献的解释。[6]在强Co诱导的电子不均匀性方面。我们建议,超精细耦合和化学位移的分布,由于其最近的Co效应解释了所观察到的线宽和弛豫。所有这些测量结果表明,Co替代诱导一个非常均匀的电子掺杂BaFe_2As_2,从纳米到微米的长度尺度,相反的K掺杂。
2010-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con