Stripe Antiferromagnetic Spin Fluctuations in SrCo$_{2}$As$_{2}$
W. Jayasekara, Y. Lee, Abhishek Pandey, G. S. Tucker, A. Sapkota, J. Lamsal, S. Calder, D. L. Abernathy, J. L. Niedziela, B. N. Harmon, A. Kreyssig, D. Vaknin, … 展开作者
W. Jayasekara, Y. Lee, Abhishek Pandey, G. S. Tucker, A. Sapkota, J. Lamsal, S. Calder, D. L. Abernathy, J. L. Niedziela, B. N. Harmon, A. Kreyssig, D. Vaknin, D. C. Johnston, A. I. Goldman, R. J. McQueeney
备注：
This is a companion paper to arXiv:1306.5222 with journal reference Phys. Rev. B 88, 014526 (2013)
非弹性中子散射测量的顺磁SrCo $_{2}$作为$_{2}$在T=5 K揭示反铁磁（AFM）自旋波动，峰值在波矢量的$\textbf{Q}_{\mathrm{AFM}}=(1/2,1/2,1)$，并拥有一个大的能量尺度。这些条纹自旋波动类似于在$A$ Fe $_{2}$ As $_{2}$化合物中发现的那些，其中自旋密度波AFM由电子和空穴袋之间的费米表面嵌套驱动，所述电子和空穴袋由$\textbf{Q}_{\mathrm{AFM}}$分离。SrCo $_{2}$ As $_{2}$具有更复杂的费米面，并且能带结构计算表明对于铁磁或条带AFM基态具有潜在的不稳定性。结果表明，条纹AFM磁性是铁和钴基砷化物的一般特征和自旋涨落引起的非常规超导性的搜索应扩大到包括钴基化合物。
英文摘要：
Inelastic neutron scattering measurements of paramagnetic SrCo$_{2}$As$_{2}$ at T=5 K reveal antiferromagnetic (AFM) spin fluctuations that are peaked at a wavevector of $\textbf{Q}_{\mathrm{AFM}}=(1/2,1/2,1)$ and possess a large energy scale. These stripe spin fluctuations are similar to those found in $A$Fe$_{2}$As$_{2}$ compounds, where spin-density wave AFM is driven by Fermi surface nesting between electron and hole pockets separated by $\textbf{Q}_{\mathrm{AFM}}$. SrCo$_{2}$As$_{2}$ has a more complex Fermi surface and band structure calculations indicate a potential instability towards either a ferromagnetic or stripe AFM ground state. The results suggest that stripe AFM magnetism is a general feature of both iron and cobalt-based arsenides and the search for spin fluctuation-induced unconventional superconductivity should be expanded to include cobalt-based compounds.
Coexistence of ferromagnetic and stripe antiferromagnetic spin fluctuations in SrCo$_2$As$_2$
我们利用非弹性中子散射研究了SrCo $_2$ As $_2$中自旋涨落的能量和波矢依赖性，该自旋涨落源自SrFe $_{2-x}$ Co $_x$ As $_2$铁磷属元素化物超导体。我们的数据揭示了反铁磁（AF）和铁磁（FM）自旋涨落的共存，它们的波矢分别为$\textbf{Q}_{\rm AF}$ =（1，0）和$\textbf{Q}_{\rm FM}$ =（0，0）/（2，0）.通过中子散射结果与动态平均场论计算和角分辨光电子能谱实验结果的比较，我们认为SrCo $_2$ As $_2$中的AF和FM自旋涨落都与费米能级附近的$e_g$轨道的平带密切相关，而与超导SrFe $_{2-x}$ Co $_x$ As $_2$中的$t_{2g}$轨道不同.因此，在SrFe $_{2-x}$ Co $_x$ As $_2$中的Co取代诱导了$t_{2g}$到$e_g$的轨道转换，并且负责不利于单重态配对超导性的FM自旋波动。
Comment on ``Magnetoresistance Anomalies in Antiferromagnetic YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$: Fingerprints of Charged Stripes''
在最近的一封信中，Ando等人（cond-mat/9905071）在空穴掺杂的反铁磁YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$中发现了异常磁阻（MR），他们将其归因于带电条纹，即，将孔分离成线。在这篇评论中，我们表明，这些实验虽然有趣，但并不能证明条纹的存在。在我们看来，异常行为是由于（a，b）平面的电阻率的各向异性在散装和磁场相关的反铁磁（AF）域结构。畴壁不太可能是带电的条纹。
Coexistence of ferromagnetic and stripe-type antiferromagnetic spin fluctuations in YFe$_2$Ge$_2$
本文报道了正常态YFe $_2$ Ge $_2$单晶的中子散射测量结果，该单晶与122族铁磷属元素化物超导体具有相同的晶体结构。YFe $_2$ Ge $_2$不表现出长程磁序，但表现出强的自旋涨落。与铁磷属元素化物一样，YFe $_2$ Ge $_2$在（$π$，$0$，$π$）处显示出各向异性的条纹型反铁磁自旋涨落。然而，更有趣的是在平面内铁磁波矢（$0$，$0$，$π$）处观察到强自旋涨落。这些铁磁自旋涨落在（$H$，$K$）平面内是各向同性的，其强度超过了条纹自旋涨落的强度。铁磁和条纹自旋涨落在最低测量能量下保持无隙。我们的结果自然地解释了在YFe $_2$ Ge $_2$中磁有序的缺失，并且还暗示铁磁关联可能是铁基材料的关键成分。
Mott localization in a pure stripe antiferromagnet Rb$_{1-δ}$Fe$_{1.5-σ}$S$_2$
本文报道了用中子衍射和角分辨光电子能谱相结合的方法对纯反铁磁条Rb $_{1-δ}$ Fe $_{1.5-σ}$ S $_2$的测量结果。对粉末样品的中子衍射实验表明，98 $\%$体积分数的样品处于菱形铁空位有序的反铁磁条纹相和Rb $_{0.66}$ Fe $_{1.36}$ S $_{2}$的细化成分中，而仅2 $\%$体积分数的样品处于$\sqrt{5}\times \sqrt{5}$铁空位有序的块体反铁磁相中。此外，单晶的中子衍射实验表明，只有一个单一的相的条纹反铁磁序与细化组成Rb $_{0.78}$ Fe $_{1.35}$ S $_2$，而与块反铁磁序相缺席。角分辨光电子能谱的测量结果表明，与纯条纹相相同的晶体上的电子结构的费米能级的间隙大于0.325 eV。这些数据共同表明，额外的10 $\%$铁空位，除了菱形铁空位顺序有效地阻止块反铁磁相的形成，数据还表明，条纹反铁磁相与菱形铁空位顺序是莫特绝缘体。
Spin Waves and Spatially Anisotropic Exchange Interactions in the $\mathrm{S=2}$ Stripe Antiferromagnet Rb$_{0.8}$Fe$_{1.5}$S$_2$
用中子非弹性散射方法研究了绝缘Rb $_{0.8}$ Fe $_{1.5}$ S $_2$在布里渊区的条纹反铁磁序自旋波。自旋波谱很好地描述了海森堡哈密顿与各向异性的面内交换相互作用。对有序矩和自旋涨落进行积分，得到$27.6\pm4.2μ_B^2$ /Fe的总矩平方，与$\mathrm{S \approx 2}$一致。不同于$X$ Fe $_2$ As $_2$（$X=$ Ca，Sr和Ba），其中巡回电子有显着的贡献，我们的数据表明，Rb $_{0.8}$ Fe $_{1.5}$ S $_2$中的这种条纹反铁磁有序相是一个莫特状绝缘体，具有完全本地化的$3d$电子和高自旋基态配置。然而，各向异性交换耦合似乎是普遍的，在条纹相的铁磷属化物和硫属化物。
Coexistence of antiferromagnetic and ferromagnetic spin correlations in Ca(Fe1-xCox)2As2 revealed by 75As nuclear magnetic resonance
最近的核磁共振（NMR）测量结果表明，在空穴和电子掺杂的BaFe $_2$ As $_2$系列铁磷族化合物超导体中，通过Korringa比分析发现了条纹型反铁磁（AFM）和铁磁（FM）自旋关联的共存.受NMR工作的启发，我们研究了另一个铁磷属元素化物超导家族Ca（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_2$ As $_2$中FM涨落的可能存在.我们重新分析了我们以前报道的数据的Korringa比，并发现了明确的证据，在电子掺杂的CaFe $_2$ As $_2$系统中的条纹型AFM和FM自旋相关共存。这些NMR数据表明，FM波动存在于一般的铁pnictides超导家庭，因此必须包括捕获的现象的铁pnictides。
Spin canting as a result of the competition between stripes and spirals in cuprates
在推广的哈伯德模型的基础上，我们计算了条形和螺旋形基态的能量。我们发现，均匀的螺旋得到青睐的一个大的$t'/t$比，但不稳定，在小掺杂对条纹和棋盘纹理与自旋倾斜。这些不均匀性的结构也取决于t '/t，并且相关联的自旋电流可以引起与局部偶极矩相关联的小的晶格畸变。本文讨论了一种新的条纹，它是反铁磁（AF）序参量畴壁，且AF序的相位发生分数变化。大型|t'/t|在某些条件下，在过掺杂的制度，这可以解释最近在铁共掺杂的Bi 22 O 1材料中观察到的弹性无公度磁响应的螺旋可以稳定。
Spin waves and magnetic exchange interactions in the spin ladder compound RbFe$_2$Se$_3$
本文报道了一维反铁磁自旋梯形化合物RbFe $_2$ Se $_3$的自旋波的非弹性中子散射研究。结果表明，自旋$S$和磁交换作用$J$沿反铁磁（腿）方向和铁磁（横）方向的产物$SJ$与铁基超导体母体化合物的条纹有序相的产物相当。$SJ$的普适性意味着几乎普遍的自旋波动力学和费米学与各种铁基材料中条纹反铁磁序的存在无关。
Neutron-Diffraction Measurements of an Antiferromagnetic Semiconducting Phase in the Vicinity of the High-Temperature Superconducting State of K$_x$Fe$_{2-y}$Se$_2$
最近发现的K-Fe-Se高温超导体引起了关于其母体化合物性质的激烈争论。输运、角分辨光电子能谱和STM测量表明，它的母体化合物可能是绝缘的、半导体的甚至是金属的[M. H.方，H.- D.王角H.董志J. Li，C.- M. Feng，J. Chen，and H. Q.袁，欧罗巴。Lett. 94，27009（2011）; F. Chen等人Phys.Rev.X1，021020（2011）;和W. Li等人，物理修订信函109，057003（2012）]。由于与这些不同相关联的磁性基态尚未被识别，磁性和超导性之间的关系也没有完全理解，因此该系统的真正母体化合物仍然难以捉摸。在这里，我们报告的中子衍射实验，揭示了一个半导体反铁磁（AFM）阶段与菱形铁空位秩序。半导体相的磁性顺序与铁磷属元素化物母体化合物的条纹AFM顺序相同。此外，当root 5 * root 5块AFM相与超导性共存时，条纹AFM有序被抑制，这使我们推测新的半导体磁性有序相是该超导体的真正母相。
Antiferromagnetic spin correlations and pseudogap-like behavior in Ca(Fe1-xCox)2As2 studied by 75As nuclear magnetic resonance and anisotropic resistivity
本文报道了在350~ $^{\circ}$ C退火7天的单晶Ca（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_2$ As $_2$（$x$ = 0.023，0.028，0.033和0.059）的$^{75}$ As核磁共振（NMR）测量结果。根据在条纹型反铁磁（AFM）状态下观察$^{75}$ As NMR谱的特征形状，如在$x$ = 0的情况下，（$T_{\rm N}$ = 170 K），在$x$ = 0.023中观察到了与伴随的结构相变相称的AFM相变的明确证据（$T_{\rm N}$ = 106 K）和$x$ = 0.028（$T_{\rm N}$ = 53 K）。通过Knight位移和核自旋晶格弛豫速率的温度依赖性，（1/ $T_1$），尽管在顺磁状态下实现了与其他铁磷属元素化物超导体的情况一样的条纹型AFM自旋波动，但是我们发现AFM自旋波动在低于交叉温度$T^*$的情况下逐渐减小，该交叉温度几乎与Co取代浓度无关，并且归因于这些系统的自旋激发谱中的类赝隙行为。$T^*$特征发现与温度相关的平面间电阻率$ρ_c(T)$中的特征相关，但不与平面内电阻率$ρ_a (T)$相关。通过在平行和垂直于$c$轴的磁场下测量的1/ $T_1$数据，跟踪了各向异性条带型AFM自旋涨落在顺磁和赝能隙相中的温度演化。基于我们的NMR数据，我们在Ca（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$…
