我们对铁基超导体的母体化合物BaFe $_2$ As $_2$单晶进行了12 K的中子衍射测量。为了研究反铁磁相中磁形状因子的面内各向异性，测量中使用了去孪晶的单晶。磁结构因子和磁形状因子可以用自旋密度来解释，自旋密度由占40%的$3d_{yz}$电子和占15%的其他四个$3d$轨道的电子组成.这种各向异性磁形状因子与铁基超导体母体化合物的反铁磁相中观察到的各向异性磁行为定性一致。
英文摘要：
We have performed neutron diffraction measurement on a single crystal of parent compound of iron-based superconductor, BaFe$_2$As$_2$ at 12~K. In order to investigate in-plane anisotropy of magnetic form factor in the antiferromagnetic phase, the detwinned single crystal is used in the measurement. The magnetic structure factor and magnetic form factor are well explained by the spin densities consisting of $3d_{yz}$ electrons with a fraction of about 40~\% and the electrons in the other four $3d$ orbitals with each fraction of about 15~\%. Such anisotropic magnetic form factor is qualitatively consistent with the anisotropic magnetic behaviors observed in the antiferromagnetic phase of the parent compound of iron-based superconductor.
理解高温超导体母体化合物中的磁相互作用，是确定它们在超导机制中的作用的基础。对于铁磷属元素化物超导体的母体化合物，如$A$ Fe $_2$ As $_2$（$A=$ Ba，Ca，Sr），尽管自旋激发已经在整个布里渊区（BZ）中绘制出来，但测量是在孪生样品上进行的，不能确定自旋动力学。在这里，我们使用非弹性中子散射完全映射出自旋激发的$\sim$ 100\%的去孪晶BaFe $_2$ As $_2$。通过比较观察到的光谱与理论计算，我们得出结论，自旋激发可以很好地描述了巡游模型与电子关联的重要贡献。
Effect of nematic order on the low-energy spin fluctuations in detwinned BaFe$_{1.935}$Ni$_{0.065}$As$_2$
有序的起源仍然是铁基超导体的主要争论之一。在基于自旋向列性的理论中，一个主要的预测是（0，$π$）处的自旋-自旋相关长度应随着低于结构转变温度$T_s$的温度的降低而减小。本文报道了单轴压力下BaFe $_{1.935}$ Ni $_{0.065}$ As $_2$中低能自旋涨落的非弹性中子散射研究。强度和自旋-自旋关联在高温下开始表现出各向异性行为，而自旋-自旋关联长度在（0，$π$）处的减小发生在$T_s$之下，表明有序度对低能自旋涨落有很强的影响.我们的结果支持将自旋自由度作为电子有序驱动力的观点。
Complete Fermi surface in BaFe$_2$As$_2$ observed via Shubnikov-de Haas oscillation measurements on detwinned single crystals
结果表明，BaFe $_2$ As $_2$反铁磁相的费米面（FS）由一个空穴和两个电子袋组成，它们都是三维的封闭的，与角分辨光电子能谱所观察到的FS形成鲜明对比.载波补偿和索末菲系数的考虑排除了未观察到的FS口袋的存在。一个标准的能带结构计算合理占所观察到的FS，尽管高估了有序矩。质量增强，即有效质量与能带质量之比，为2- 3。
Anisotropic magnetic excitations of a frustrated bilinear-biquadratic spin model -- Implications for spin waves of detwinned iron pnictides
阐明自旋激发的性质对于理解铁磷属元素化物的超导电性机制具有重要意义。受最近BaFe $_{2}$ As $_{2}$非弹性中子散射测量的启发，我们研究了具有波矢$(π,0)$的反铁磁相$S=1$阻挫双线性-双二次海森堡模型的自旋动力学.在$SU(3)$表示中使用味波理论以动力学方式处理双二次相互作用。除了磁振子（偶极）激发，双二次相互作用在高能量下产生四极激发。我们发现，四极波显着影响，在能量依赖的方式，自旋激发谱之间的各向异性沿$(π,0)$和$(0,π)$方向在波矢空间。我们的理论结果捕捉到了反孪晶BaFe $_2$ As $_2$的自旋动力学的基本行为。更一般地说，我们的研究结果强调了电子相关效应的铁pnictides的微观物理的重要性。
Utilization of mechanical alloying method for flux growth of single crystalline BaFe$_2$(As$_{1-x}$P$_x$)$_2$
采用机械合金化法制备了Ba-Fe-As-P前驱体，为Ba-（As，P）助熔剂法生长BaFe $_2$（As $_{1-x}$ P $_x$）$_2$单晶提供了必要的前驱体。通过机械合金化，Ba-（As，P）前驱体在室温下在1小时内成功形成，显著缩短了制备时间。采用机械合金化前驱体，生长出尺寸达5~ mm $\times$ 5~mm $\times$ 0.1~ mm的BaFe $_2$（As $_{1-x}$ P $_x$）$_2$单晶。
Single crystal growth of BaFe$_{2-x}$Co$_x$As$_2$ without fluxing agent
本文报道了一种不使用助熔剂、简单可靠地生长出高质量BaFe $_{2-x}$ Co $_x$ As $_2$单晶的方法。单晶生长的起始原料来自结晶良好的多晶样品，最高生长温度可达1493 K。所生长的晶体具有4 $\times3\times$ 0.5 mm $^3$的典型尺寸，c轴垂直于发光表面。我们发现，样品具有很大的载流能力，表明样品具有良好的潜在技术应用。
Electronic structures of doped BaFe$_2$As$_2$ materials: virtual crystal approximation versus super-cell approach
采用虚晶近似和超原胞方法对BaFe $_2$ As $_2$材料的电子结构进行了第一性原理模拟研究。这两种方法在空穴掺杂（Ba位K掺杂）和As位等电子P掺杂的情况下产生相似的态密度和能带结构。但对于高掺杂浓度的电子掺杂体系，虚晶近似方法计算的电子结构与超原胞方法的计算结果存在偏差。另一方面，在通过虚晶近似实现的等电子Ru掺杂的情况下，观察到与超晶胞方法相比电子结构中的化学势的额外偏移，并且该偏移可以用于预测虚晶近似内的正确电子结构，如我们计算的费米表面所反映的。但对于较高的Ru掺杂浓度，由于虚晶近似计算的电子结构与超原胞理论计算的电子结构完全不同，化学势的简单移动不能起作用。
Uniaxial strain detwinning of CaFe2As2 and BaFe2As2: optical and transport study
砷化铁超导体的母体化合物$A$ Fe $_{2}$ As $_{2}$（$A$ =Ca，Sr，Ba）在温度$T_{\mathrm{TO}}$为135至205 K（取决于碱土元素）时经历四方晶系到正交晶系的结构转变。在$T_{\mathrm{TO}}$下方，独立式晶体分裂成相等分布的结构域，其掩盖了材料的固有的、面内的、各向异性的性质。在这里，我们演示了一种方法，机械解孪晶的CaFe $_{2}$ As $_{2}$和BaFe $_{2}$ As $_{2}$。偏振光成像和同步辐射$X$ -射线测量表明，脱孪晶几乎完全，并且是可逆的，应变释放后孪晶图案恢复。在孪晶和去孪晶状态的电阻率测量表明，电阻率，$ρ$，沿正交$a_{o}$ -轴减小，但沿正交$b_{o}$ -轴在两种化合物中增加。紧接在$T_{\mathrm{TO}}$之下，对于Ca和Ba化合物，比率$ρ_{bo}/ ρ_{ao}$分别= 1.2和1.5。与CaFe $_{2}$ As $_{2}$相反，BaFe $_{2}$ As $_{2}$在名义上的四元相中显示出各向异性，这表明在BaFe $_{2}$ As $_{2}$中波动在$T_{\mathrm{TO}}$以上起的作用比在CaFe $_{2}$ As $_{2}$中更大，或者存在更高的温度交叉或相变。
Simulation of light C4+ ion irradiation and its significant enhancement to the critical current density in BaFe1.9Ni0.1As2 single crystals
在这项工作中，我们报告的模拟C4+辐照及其显着的效果对提高BaFe 1.9Ni 0.1As 2单晶的临界电流密度。通过在低于和高于超导临界温度（Tc）的宽温度范围内高达13 T的磁输运和磁性测量来表征有和没有C注入的BaFe 1.9 Ni 0.1 As 2单晶。结果表明，注C对Tc的影响不大，但能使临界电流密度提高1.5倍，并增强了2K下的磁通跃变。我们的蒙特卡罗模拟结果表明，所有的C离子最终在一个定义良好的层，导致扩展的缺陷和空位的层，但很少缺陷的其他地方的注入路径。这种类型的缺陷分布不同于由重离子注入产生的柱状缺陷。此外，正常态的电阻率被提高的光C4+照射，而上临界场，Hc2，不可逆场，Hirr，和Tc的影响很小。
Flux-flow and vortex-glass phase in iron pnictide BaFe$_{2-x}$Ni$_x$As$_2$ single crystals with $T_c$ $\sim$ 20 K
我们分析了三种晶体BaFe $_{2-x}$ Ni $_x$ As $_2$与$T_c$ $\sim$ 20 K三种不同的几何形状相对于所施加的磁场和晶体的c轴之间形成的角度的等场磁电阻率数据的磁通流区域。场依赖的活化能，$U_0$，从TAFF和修改后的涡旋玻璃模型，这是比较从磁通蠕变文献中获得的$U_0$的值。我们观察到由TAFF模型得到的$U_0$在不同的晶体之间显示出偏差，而由涡旋玻璃模型得到的相应的玻璃线几乎是一致的。它示出的数据是很好地解释了修改后的涡旋玻璃模型，允许提取值的$T_g$，玻璃化转变温度，和$T^*$，温度与平均场临界温度$T_c(H)$的规模。所得到的玻璃线服从各向异性的金兹伯格-朗道理论，并很好地拟合在文献中发展的理论，考虑到无序的影响。
Disorder Induced Effects on the Critical Current Density of Iron Pnictide BaFe_1.8 Co_0.2 As_2 single crystals
研究无序在超导体中的作用是表征基本超导性质以及评估材料潜在应用的重要组成部分。在大多数情况下，缺陷矩阵上的信息是穷人，使这样的研究困难，但这种情况可以通过引入缺陷，在一个可控的方式，如中子辐照提供改善。在这项工作中，我们分析了中子辐照对Ba（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_2$ As $_2$单晶的影响。我们主要集中在磁性能，这是由磁强计测定。通过中子辐照引入无序导致对可逆和不可逆磁性的显著影响，例如转变温度、上临界场、各向异性和临界电流密度。通过与未辐照状态下的性质进行比较，对结果进行了详细讨论。
Hole-doping in BaFe$_2$As$_2$: The case of Ba$_{1-x}$Na$_x$Fe$_2$As$_2$ single crystals
用自熔高温溶液法生长了Ba $_{1-x}$ Na $_x$ Fe $_2$ As $_2$（其中$x$ = 0，0.25，0.35，0.4）的单晶。超导和正常状态下的性质进行了研究，温度依赖的磁化率，电阻率和比热揭示的磁性和结构转变后，迅速抑制Na取代在Ba位的BaFe $_2$作为$_2$，从而产生超导电性。当Na含量为$x$ =0.4时，可达到高达34 K的超导转变。正的霍尔系数证实了用Na取代Ba导致空穴掺杂类似于用K取代Ba。对所有Ba $_{1-x}$ Na $_x$ Fe $_2$ As $_2$晶体进行角分辨光电子能谱。空穴掺杂的Ba $_{1-x}$ Na $_x$ Fe $_2$ As $_2$的费米面与K掺杂的姊妹化合物的费米面在很大程度上相同，表明Ba被K或Na取代对费米能级处的电子能带色散具有类似的影响
Nonequilibrium Quasiparticle Relaxation Dynamics in Single Crystals of Hole and Electron doped BaFe$_2$As$_2$
我们报告的非平衡准粒子动力学BaFe $_2$作为$_2$的空穴掺杂（Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$作为$_2$）和电子掺杂（BaFe $_{2-y}$ Co $_y$作为$_2$）的相图侧使用超快泵浦探测光谱。下面的$T_c$，在低的光注入准粒子密度进行测量的最佳和过掺杂的Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$作为$_2$样品揭示了两个不同的弛豫过程：一个快速的组件，其衰减率随激发密度线性增加和一个缓慢的组件与激发密度无关的衰减率。我们认为这两个过程反映了两个空穴带中准粒子通过带内和带间过程的复合。我们还发现，在这些样品中的准粒子的热复合率增加与温度的平方。衰变的温度和激发密度的依赖性表明完全带隙的空穴带和节点或非常各向异性的电子带。在较高的激发密度和较低的空穴掺杂，准粒子密度的动力学的依赖性消失，因为数据更容易理解的模型，该模型占样品达到的准平衡温度。在BaFe $_{2-y}$ Co $_y$ As $_2$样品中，在低掺杂下复合速率对准粒子密度的依赖性（即，$y=0.12$）在内空穴带浸没时受到抑制，准粒子弛豫以缓慢的、与密度无关的方式发生。
Measurements of the superconducting fluctuations in optimally-doped BaFe$_{2-x}$Ni$_x$As$_2$ under high magnetic fields: Probing the 3D anisotropic Ginzburg-Landau approach
通过对几种高质量优化掺杂的BaFe $_{2-x}$ Ni $_x$ As $_2$晶体的面内介导率的测量，研究了铁基超导体正常态内的超导涨落。这些测量是在振幅高达14 T的磁场中进行的，并且相对于晶体c轴具有不同的取向（0、53和90度）。结果允许严格检查的适用性最近提出的Ginzburg-Landau方法的波动电导率的三维各向异性材料中存在的有限施加磁场。
Spin reorientation in Na-doped BaFe$_2$As$_2$ studied by neutron diffraction
用非极化和极化中子衍射方法研究了Na掺杂BaFe $_2$ As $_2$的磁有序性。与以前研究的磁性有序的FeAs基化合物不同，Ba $_{1-x}$ Na $_x$ Fe $_2$ As $_2$表现出两个连续的磁性转变：当x=0.35时，冷却后磁序发生在$\sim$ 70\ K，面内磁矩被安排为纯或Ni，Co和K掺杂的BaFe $_2$ As $_2$样品。在$\sim$ 46 K的温度下发生第二相变，单晶中子衍射实验可以明确地将其识别为自旋重取向。在低温下，Ba $_{0.65}$ Na $_{0.35}$ Fe $_2$ As $_2$的有序磁矩指向$c$方向.在这些材料中的磁关联不能被认为是伊辛类，自旋轨道耦合必须包括在一个定量理论。
Single-crystal growth of the ternary BaFe$_2$As$_2$ phase using the vertical Bridgman technique
研究了Ba-Fe-As三元系BaFe $_2$ As $_2$相的初生凝固场。我们发现，BaFe $_2$ As $_2$相最有可能在FeAs过量或Ba $_{x}$ As $_{100-x}$过量液体中同成分熔化并主要凝固。在已知初始凝固场的情况下，我们使用Ba $_{15}$ Fe $_{42.5}$ As $_{42.5}$的起始液体成分进行了垂直Bridgman生长。获得了典型尺寸为10 × 4 × 2 mm $^3$的大单晶，并通过X射线劳厄和中子衍射证实了它们的质量。
Magnetotransport properties in the magnetic phase of BaFe$_{2-x}$T$_x$As$_2$ (T = Co,Ni): A magnetic excitations approach
由于铁基超导体复杂的费米面，导致电子散射的物理现象的识别是一项困难的任务。本文报道了两个系列的BaFe $_{2-x}$ T $_x$ As $_2$（T = Co，Ni）晶体在不同的$x$值下的电阻率、磁电阻和霍尔效应。T含量的选择，使大多数的研究样品呈现一个中间的磁有序状态和超导基态。我们解释所获得的结果在散射的载流子的磁激发，而不是描述它们作为唯一的多带传导相关的影响。我们的样品是单晶从结构的角度来看，其整体的磁输运性质是由一个单一的磁状态。
Commensurate Itinerant Antiferromagnetism in BaFe2As2: 75As-NMR Studies on a Self-Flux Grown Single Crystal
我们报告的结果75砷核磁共振（NMR）实验上的自助熔剂生长的BaFe 2 As 2单晶。一个一级反铁磁（AF）转变附近135 K的NMR谱线的分裂，这是伴随着同时的结构转变，证明了突然大的变化的电场梯度张量在作为网站。NMR结果导致几乎唯一的条纹自旋结构在AF相。自旋-晶格弛豫速率的数据表明，在顺磁相中，随着温度的降低，各向异性的条纹型自旋涨落的发展。
Disorder, critical currents, and vortex pinning energies in isovalently substituted BaFe$_{2}$(As$_{1-x}$P$_{x}$)$_{2}$
我们提出了一个全面的概述的涡旋钉扎在单晶体的同质取代铁基超导体BaFe $_{2}$（As $_{1-x}$ P $_{x}$）$_{2}$，一种材料，有资格作为一个典型的清洁超导体，只包含稀疏的强点状钉[在意义上的C. J.范德贝克{ \em等人}，B { \bf 66}，024523（2002）]。名义上相似的组合物的临界电流值变化很大，表明磁通钉扎是外在的起源。涡旋配置，使用Bitter装饰方法成像，显示比以前观察到的电荷掺杂的Ba（Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$）$_{2}$ As $_{2}$单晶的密度波动小。分析表明，钉扎力和能量分布依赖于P含量$x$。然而，它们总是比Ba（Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$）$_{2}$ As $_{2}$窄得多，这一结果归因于BaFe $_{2}$（As $_{1-x}$ P $_{x}$）$_{2}$中接近$T_{c}$时超流密度的温度依赖性较弱。临界电流密度测量和钉扎力分布独立地产生有效钉扎中心之间的平均距离$\bar{\mathcal L} \sim 90$ nm，随着P含量的增加而增加。这种演变可以被理解为是伦敦渗透深度的P依赖性的结果。进一步的显着特点是一个广泛的涡流自由的“迈斯纳带”，观察过掺杂晶体的边缘，和特征链状的旋涡安排，观察在所有级别的P-取代。
Abnormal T-linear susceptibility and Phase diagram of BaFe$_{2-x}$Co$_x$As$_2$ single crystals
本文系统地研究了BaFe $_{2-x}$ Co $_x$ As $_2$单晶的输运、磁化率和热容。在欠掺杂区，在电阻率和磁化率中观察到自旋密度波（SDW）转变。磁化率显示出不寻常的T-线性关系以上SDW转变高达700 K。随着Co的掺杂，SDW有序性逐渐被抑制，超导性呈现出圆顶状。电输运、比热和磁化率表明，BaFe $_{2-x}$ Co $_x$ As $_2$在x = 0.17附近存在SDW和超导电性，与（Ba，K）Fe $_2$ As $_2$类似.当x $>$ = 0.34时，超导电性完全消失。随着Co掺杂量的增加，观察到从非费米液态到费米液态的过渡。给出了从SDW到超导态演化的详细电子相图。
