We present a study of the Fermi surface of KFe$_2$As$_2$ single crystals. Quantum oscillations were observed in magnetostriction measured down to 50 mK and in magnetic fields $H$ up to 14 T. For $H \parallel c$, the calculated effective masses are in agreement with recent de Haas-van Alphen and ARPES experiments, showing enhanced values with respect to the ones obtained from previous band calculations. For $H \parallel a$, we observed a small orbit at a cyclotron frequency of 64 T, characterized by an effective mass of $\sim 0.8 m_e$, supporting the presence of a three-dimensional pocket at the Z-point.
Structural, electronic properties and Fermi surface of ThCr2Si2-type tetragonal KFe2S2, KFe2Se2, and KFe2Te2 phases as parent systems of new ternary iron-chalcogenide superconductors
Structural, electronic properties and Fermi surface of ThCr2Si2-type charge-balanced KFe2AsSe phase as a parent system for a new group of "mixed" pnictide-chalcogenide superconductors
Quasi-Two-Dimensional Fermi Surfaces and Coherent Interlayer Transport in KFe$_2$As$_2$
本文报道了高空穴掺杂铁基超导体KFe $_2$ As $_2$($T_c \approx$ 3.7 K)中的角相关磁阻振荡(AMRO)的研究结果。从AMRO,我们确定了两个Q2 D FS与圆角方形截面,对应于12%和17%的第一布里渊区。面内场作用下的层间输运分析也证实了FS截面的圆角-正方形形状。从获得的FS形状,我们推断的字符的3d轨道,有助于FS。
Orbital-dependent electron correlation effect on the two- and three-dimensional Fermi surfaces in KFe2As2 revealed by angle-resolved photoemission spectroscopy
Fermi surface in KFe2As2 determined via de Haas-van Alphen oscillation measurements
我们用de Haas-van Alphen(dHvA)方法完全确定了KFe $_2$ As $_2$的费米面。在KFe $_2$ As $_2$中观察到基频$ε$、$α$、$ζ$和$β$。第一个是由于孔柱附近的布里渊区的X点,而其他的孔柱在$Γ$点。我们还观察到$α$和$ζ$之间的磁击穿频率,并提出了一个合理的解释。实验频率显示偏离带结构计算预测的频率。已经发现$B \parallel c$的有效质量高达19 $m_e$,$m_e$是自由电子质量。计算得到的载流子数和索末菲系数分别为1.01 - 1.03个空穴/分子式单元和82 - 94 mJmol $^{-1}$ K $^{-2}$,与化学计量和直接测量值93 mJmol $^{-1}$ K $^{-2}$一致[H.泽\textit{et al} .,日本物理学会\textbf{80SA},SA 118(2011)]。索末菲系数在带值上增强了约9倍,表明低能自旋和/或轨道波动的重要性,并将KFe $_2$ As $_2$置于强相关金属中。我们还对Ba $_{0.07}$ K $_{0.93}$ Fe $_2$ As $_2$进行了dHvA测量,并观察了$α$和$β$频率。
Thermal conductivity study of KFe$_2$As$_2$ single crystal: clear evidence for unconventional superconducting gap with nodes
研究了过掺杂KFe $_2$ As $_2$($T_c$ = 3.0 K)单晶的面内电阻率$ρ$和热导率$κ$。研究发现,$ρ\sim T^{1.5}$在低温下,具有典型的非费米液体行为,电子受到反铁磁自旋涨落的散射。在零场中,我们观察到一个大的剩余线性项$κ_0/T$,约为正常状态值的三分之一。在低磁场中,$κ_0/T(H)$增加非常快。$κ_0/T$的这种行为模拟了d波铜氧化物超导体,从而为KFe $_2$ As $_2$的超导能隙中的节点提供了明确的证据。基于KFe $_2$ As $_2$的费米面拓扑结构,我们认为主要的带内配对通过反铁磁自旋涨落导致了非常规的具有节点的超导能隙.
Observation of an electron band above the Fermi level in FeTe$_{0.55}$Se$_{0.45}$ from \emph{in-situ} surface doping
采用\emph{in-situ}钾(K)蒸发法对铁基超导体FeTe $_{0.55}$ Se $_{0.45}$进行表面掺杂。对费米能级附近能带的系统研究证实,电子被掺杂到系统中,使我们能够调整这种材料的费米能级,并进入其他未被占据的电子态。特别是,我们观察到一个电子带位于费米能级以上的掺杂前,与一个小的三维口袋中观察到的表亲,重电子掺杂的KFe $_{2-x}$ Se $_2$化合物的相似性。
Displacement and annihilation of Dirac gap-nodes in d-wave iron-based superconductors
在一些铁基材料中,超导态的$d-$波对称性得到了实验和理论上的支持。一般认为铁基超导体中的$d-$波隙在费米面上一定有以布里渊区的$Γ$点为中心的节点。在这里,我们表明,虽然这是一个单一的费米面的情况下,由一个单一的轨道,情况更加复杂,如果有一个偶数的费米面由不同的轨道。特别是,我们表明,对于由$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道组成的两个$Γ$中心孔费米表面,节点仍然沿着对称性施加的方向存在于$T_{c}$附近,但被位移到两个费米表面之间的动量。如果两个空穴足够近,节点对可以在某个$T<T_{c}$处合并和湮灭,使$d-$波状态完全无节点。这些结果意味着,光电子能谱证据的$d_{xz}/d_{yz}$费米表面上的KFe $_{2}$作为$_{2}$不排除$d-$波隙对称性在这种材料中,而在$d_{xy}$口袋上观察到的无节点间隙K $_{x}$ Fe $_{2-y}$ Se $_{2}$是真正不符合$d-$波隙对称性。
75As NMR study of single crystals of the heavily overdoped pnictide superconductors Ba{1-x}KxFe2As2 (x = 0.7 and 1)
我们对两种高质量的过掺杂Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Fe $_2$ As $_2$(x=0.7和1.0)单晶进行了$^{75}$ As NMR研究。在正常状态下,我们发现自旋晶格弛豫($1/^{75}T_1$)从x=0.7到x=1.0的样品急剧增加。在KFe $_2$ As $_2$中,$1/^{75}T_1TK_n^2$的比率(其中$^{75}K_n$是奈特位移)随着温度降低而增加。这些结果表明,通常被当作简单费米液体的KFe $_2$ As $_2$中存在一种新的自旋涨落.在超导状态下,我们观察到一个阶梯状的功能在x=0.7样品的自旋晶格弛豫的温度依赖性,这支持一个两个间隙的超导低掺杂材料。然而,$1/^{75}T_1$在过掺杂样品中低于Tc的温度标度与在欠掺杂或最佳掺杂的样品中的温度标度显著不同。观察到了幂律标度行为$1/^{75}T_1T\sim T^{0.5}$,这表明在过掺杂空穴型超导体中普遍存在较强的低能激发。
Unconventional superconductivity in the layered iron germanide YFe$_2$Ge$_2$
自从2006年在LaFePO中发现超导性以来,已经在不同的结构家族中鉴定出许多铁基超导体,所有这些都将铁与V族(磷属元素)或VI族(硫属元素)元素结合。非常规的超导性在这些层状铁系统和铜酸盐之外的过渡金属化合物中是极其罕见的,并且它几乎普遍与高度各向异性的电子性质和接近2D的费米表面几何形状相关联。铁基金属间化合物YFe $_2$ Ge $_2$具有3D费米面和强烈增强的低温热容,这表明强的电子相关性。我们目前的数据从新一代的高品质样品的YFe $_2$锗$_2$,这表明超导转变异常低于1.8 K的热力学以及运输测量,建立超导性是内在的,在这个层状铁化合物以外的已知的超导铁磷属元素化物或硫属元素化物家庭。YFe $_2$ Ge $_2$的费米面几何形状类似于KFe $_2$ As $_2$在高压下坍缩的四方相的费米面几何形状,其中最近报道了在高达10 K的温度下的超导性,这表明两个系统之间的潜在联系。
Quantum Oscillations of $\mathrm{Sr}_2\mathrm{RuO}_4$ under c-Axis Uniaxial Stress
Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Scottish Universities Physics Alliance (SUPA), School of Physics and Astronomy, University of St Andrews(圣安德鲁斯大学物理与天文学学院苏格兰大学物理联盟);National Institute for Materials Science(国立材料研究所);Institute for Quantum Materials and Technologies, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所)