Role of Hund's coupling in stabilization of the (0,pi) ordered SDW state within the minimal two-band model for iron pnictides
在含Hund耦合项的铁磷属元素的最小双带模型下,研究了(0,pi)有序SDW态的自旋波激发和稳定性.的SDW状态被证明是稳定的,在两个不同的掺杂制度-有限的空穴掺杂在较低的SDW频带小的第二邻居跳跃,和小的电子掺杂在较高的SDW频带可比的第一和第二邻居跳跃。在这两种情况下,洪德耦合强烈稳定的SDW状态,由于产生额外的铁磁自旋耦合,涉及轨道间的粒子-空穴传播子的一部分。两带模型的自旋波能量与早先得到的单带t-t'哈伯德模型结果非常相似,并且与铁磷属元素化物的非弹性中子散射研究结果一致。
2011-05-31 cond-mat.str-el
Doping dependence of the anisotropic quasiparticle interference in NaFe1-xCoxAs iron-based superconductors
利用扫描隧道显微镜研究了NaFe_(1-x)Co_xAs铁基超导体中准粒子干涉(QPI)的掺杂依赖性。目的是研究电子涨落与库珀配对之间的关系。在母体和低掺杂化合物中,宏观上四重旋转对称性被破坏,QPI图案显示出强烈的旋转各向异性。然而,在最佳掺杂下,QPI图案总是四重对称的。我们认为,这意味着小的磁化率,因此微不足道的最佳掺杂的铁磷属元素化物的磁化率波动。由于Tc是最高的,因此这表明Δ T波动不是强库珀配对的先决条件。
2014-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital order, spin waves, and doping effects in the $(π,0)$ SDW state --- comparative study of the three band models for iron pnictides
为了确定微观哈密顿参数对自旋波激发、轨道序和磁矩在$(π,0)$ SDW态中的作用,比较了两种不同的铁磷属元素三带模型-一种是三分之二填充($n=4$),另一种是半填充$(n=3)$ -这两种模型在顺磁态中都产生了定性正确的费米表面结构。在$n=4$的模型的自旋波分析表明,不稳定的SDW状态,这是由于弱开发的磁矩和弱磁耦合由于过度填充,从观察到的稳定的SDW状态和增强磁激发能空穴掺杂。相比之下,在$n=3$(半填充)的模型产生了一个带隙的SDW状态与发达的磁矩和计算的自旋波激发是在很好的协议与INS实验。轨道级的符号($n_{xz} - n_{yz} \approx +0.2$)也与实验一致。在F和AF方向以及轨道顺序的区域边界自旋波能量显示出峰值接近半填充,突出轨道顺序和SDW状态稳定之间的相关性。
2015-10-08 cond-mat.str-el
Nanoscale electronic order in iron pnictides
用As核四极共振方法研究了RFeAsO $_{1-x}$ F $_x$(R=La,Sm)铁磷属元素化物中的电荷分布.而未掺杂和最佳掺杂或过掺杂的化合物具有单一的电荷环境,两个电荷环境中检测到的欠掺杂区域。自旋-晶格弛豫测量表明它们在纳米尺度上共存。与掺杂光谱的定量变化一起,它们指向铁层中的局部电子顺序,其中低掺杂和高掺杂样区域将共存。静态磁性和超导性的相互作用的影响进行了讨论。
2010-09-29 cond-mat.str-el
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
Magnon Spin Current Modulation through Site-Specific Doping in a Compensated Iron Garnet
本研究通过锰掺杂钆铁石榴石,调控磁补偿温度并增强自旋塞贝克信号,归因于自旋混合电导增加和磁振子谱修饰,展示了室温自旋电子学应用潜力。
2025-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin waves in the (0,pi) and (0,pi,pi) ordered SDW states of the t-t' Hubbard model: Application to doped iron pnictides
研究了有限掺杂下t-t'哈伯德模型的(0,pi)和(0,pi,pi)有序自旋密度波(SDW)态的自旋波.在小的t '的存在下,这些复合铁-反铁磁(F-AF)状态被发现是强烈稳定在有限的空穴掺杂由于增强的载流子诱导的铁磁自旋耦合在金属铁磁体。该模型得到的自旋波速度各向异性、自旋波能量标度约为200 meV、磁矩降低以及电子掺杂x(对应于La O_{1-x} F_x Fe As中O原子的F取代或Ba Fe_{2-x} Ni_x As_2中Fe原子的Ni取代)对磁序的快速抑制与掺杂铁磷属元素化物的磁性观测结果一致。
2010-07-06 cond-mat.str-el
Novel Magnetic Block States in Low-Dimensional Iron-Based Superconductors
最近的非弹性中子散射证实了理论预测的$\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow$磁状态沿腿准一维(准一维)铁基梯形的轨道选择莫特相(OSMP)。在这里,我们表明,电子掺杂的OSMP诱导一类新的块状态与各种周期性超出了以前报道的$π/2$模式。我们讨论了磁相图的OSMP制度,一旦确定适当的准一维量子材料与适当的掺杂可以通过中子进行测试。
2019-07-10 cond-mat.str-el
Effect of iron-doping on spin-state transition and ferromagnetism in Pr$_{0.5}$Ca$_{0.5}$CoO$_{3-δ}$ cobalt oxides
对多晶Pr $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ Co $_{1-x}$ Fe $_{x}$ O $_{3-δ}$($x$ = 0、0.05、0.10和0.15)样品进行电阻率和直流磁化测量。所制备的样品表现出铁磁(FM)转变,转变温度随着铁掺杂量的增加而增加。高氧压退火诱导了\emph{iron-free}样品中Co离子的自旋态转变,并且这种转变随着退火氧压的增加而增强,而高氧压退火抑制了铁磁有序。与\emph{iron-free}样品的情况相反,\emph{iron-doped}样品在高氧压下退火没有引起自旋态转变,并且铁磁转变温度几乎与退火过程无关。\emph{iron-free}样品在高氧压下退火后自旋态转变的增强应归因于晶胞体积的减小。Fe掺杂对自旋态跃迁的抑制与晶胞体积的增大以及Fe-O键比Co-O键强有关。铁掺杂对铁磁性的增强可能源于Fe $^{3+}$和Co $^{4+}$之间通过氧的铁磁交换相互作用(Fe $^{3+}$ -O-Co $^{4+}$)。
2005-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Effects of Stoichiometry and Substitution in quasi-one-dimensional iron-chalcogenide BaFe$_{2}$S$_{3}$
研究了铁基梯形化合物BaFe $_{2}$ S $_{3}$的非化学计量比和元素替代对电子性质的影响。电阻率和磁化强度对Fe原子的化学计量比非常敏感,Fe位缺10%使反铁磁转变温度降低40 K.当在Ba位进行10% K取代时,反铁磁转变温度下降得更快,并趋于零,而当在Fe位进行2 0% Co取代时,反铁磁有序相仍然存在。这种电子-空穴不对称性与二维铁基超导体相反,并且可以基于巡回和局域电子图像来解释。
2015-07-22 cond-mat.str-el
Charge dynamics in thermally and doping induced insulator-metal transitions of (Ti1-xVx)2O3
通过测量(Ti_(1-x)Vx)_2 O_3(x=0-0.06)在2- 600 K温度范围内的电荷输运谱和电导谱,研究了(Ti_(1-x)Vx)_2 O_3的电荷动力学,重点研究了热致和掺杂诱导的绝缘体-金属转变(IMT)。在绝缘态和金属态都观察到了3d t2 g流形中带间跃迁的光学电导峰,而它们随温度和掺杂水平的变化与Ti-Ti二聚体键长的变化成比例(约0.4 eV),表明在IMT过程中单线态键变弱。热和V-掺杂诱导的IMT的驱动与载流子密度的增加,通过带交叉和空穴掺杂,分别与典型的IMT的相关氧化物伴随着整个莫特间隙的崩溃。
2008-05-12 cond-mat.str-el
Doping-insensitive density-of-states suppression in polycrystalline iron-based superconductor SmO$_{1-x}$F$_{x}$FeAs
利用高分辨角积分光电子能谱研究了铁基超导体SmO_(1-x)F_xFeAs(x=0,0.12,0.15,0.2)的态密度随温度的变化。随着温度的降低,在所有样品中都观察到了态密度的抑制,揭示了两个特征能量标度(10 meV和80 meV)。然而,没有观察到明显的掺杂依赖性。我们认为10 meV的抑制是由于掺杂无关的正常态赝能隙,一旦进入超导态,赝能隙就变成了超导能隙,并警告说80 meV的抑制可能是多晶样品的人为现象。
2008-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interband scattering- and nematicity-induced quantum oscillation frequency in FeSe
本研究针对FeSe基材料中向列相下量子振荡频率消失的现象,提出带间散射与向列序结合可产生非费米面口袋对应的、超出昂萨格关系的振荡频率,为关联材料量子振荡解读提供新机制。
2023-09-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron doping of the iron-arsenide superconductor CeFeAsO controlled by hydrostatic pressure
在铁磷属元素化物材料CeFeAsO中,不仅Fe磁矩,而且Ce序的局部4f磁矩在低温下是反铁磁的。我们阐明了Ce在超导电性出现中的特殊作用。而施加压力抑制铁SDW有序温度单调高达4 GPa,Ce-4f磁性稳定,直到这两种类型的磁秩序突然消失和一个狭窄的SC圆顶的发展。随着压力的进一步增加,近藤晶格系统的电阻率特性变得越来越明显。这表明超导电性的出现与磁序的消失和Ce-4f矩的近藤屏蔽的开始有关。
2020-11-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resistive anisotropy due to spin-fluctuation scattering in the nematic phase of iron pnictides
大的电阻率的面内各向异性是铁磷属元素化物的非晶态的标志。求解玻尔兹曼输运方程,我们表明,突出的掺杂依赖性,以及各向异性的大值可以很好地解释动量相关的自旋涨落散射,而无需假设各向异性杂质状态。由于前向散射校正,即使在强自旋波动的情况下,热点也有助于电阻各向异性,这使得大的各向异性值成为可能。电子袋的椭圆率在解释各向异性的正值占主导地位方面起着重要作用,即,在整个掺杂范围内,在具有较弱自旋波动的方向上具有较大的电阻率。
2014-09-15 cond-mat.str-el
Non-local correlations in Iron Pnictides and Chalcogenides
铁基超导体的低能电子结构与密度泛函理论预测的偏差已被参数化的能带和轨道相关的质量重整化和能量转移。前者通常被描述的动力学平均场论的框架内的本地自能,而后者似乎需要由于带间散射的非本地效应。通过在无规相近似(RPA)和两粒子自洽近似(TPSC)下计算重整化能带结构,我们发现LaFeAsO和LiFeAs等磷属元素体系中的关联可以用非局域自能很好地描述.特别是,费米口袋收缩,如在实验中所看到的发生由于排斥带间有限能量散射。对于铁硫族化物系统FeSe在其体tetraquinone相,情况是更加复杂的,因为即使包括动量依赖带重正化不能解释实验结果。我们认为长程库仑相互作用在FeSe的能带结构重整化中起着重要的作用。我们进一步比较我们的非本地准粒子散射寿命内RPA和TPSC与LiFeAs的实验数据的评估。
2020-07-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-Selective Mottness in Layered Iron Oxychalcogenides: The Case of Na_{2}Fe_{2}OSe_{2}
采用局域密度近似(LDA)和动态平均场论(DMFT)相结合的方法,研究了层状铁氧硫族化合物Na_{2} Fe_{2} OSe_{2}的相关电子结构.我们发现母体化合物是一个多轨道的莫特绝缘体。令人惊讶的是,并有点让人想起掺杂的高- T_{c}铜酸盐,载流子本地化被发现坚持弱空穴掺杂,因为化学势位于间隙结构几乎消失的状态密度(DOS)。另一方面,在显着的对比,电子掺杂驱动的轨道选择性金属相(OSMP)与共存的赝隙(莫特本地化)和巡回运营商。因此,在一个单一的系统中,这些显着的对比行为源于剧烈的电子重构所造成的大规模transfe的动态光谱重量涉及在低能量下具有不同轨道特征的状态,把Fe氧硫属化物整齐地进入越来越明显的趋势,Fe基系统的轨道选择性莫特相。我们详细介绍了我们的分析的影响,并讨论了适当的掺杂或加压Na_{2} Fe_{2} OSe_{2}后可能出现的的非对称态的性质和对称性。
2013-07-05 cond-mat.str-el
Systematic ^{75}As NMR study of the dependence of low-lying excitations on F doping in the iron oxypnictide LaFeAs(O_{1-x}F_{x})
本文报道了LaFeAs(O $_{1-x}$ F $_{x}$)($0\le x\le0.14$)的系统的$^{75}$ As NMR研究.在相界附近的$x=0.04$,从电阻率,自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$和NMR谱测量,我们发现在$T_N\simeq 30$ K弱磁序。反铁磁(AFM)的波动证明通过$1/T_1$抑制显着与F掺杂,并观察到没有明显的AFM波动的赝隙行为在$x=0.11$ $T_c$是最大的。这种显着的抑制$1/T_1T$ F-掺杂,而$T_c$几乎保持不变,表明低能量AFM波动探测$^{75}$作为NMR不发挥关键作用的超导性。
2009-06-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Drude weight anisotropy in the doped iron pnictides: the primary role of orbital weight redistribution along the reconstructed Fermi surfaces
通过分析($π$,0)自旋密度波态在$x$和$y$方向上的Drude权重,探讨了在多轨道模型中,空穴掺杂对低频电导率的影响.在电导率各向异性的减少,增加空穴掺杂,和随后的符号反转,无论是在实验中观察到的,被发现是一个共同的趋势,在这些模型。这种行为的出现是由于低能量轨道分辨态密度和费米面的几何特征的相互作用。然而,要理解电子掺杂区的各向异性,还需要更多的成分。
2018-11-20 cond-mat.str-el
Interband and polaronic excitations in YTiO3 from first principles
YTiO 3作为典型的莫特绝缘体,一直是对其电子结构进行大量实验研究的对象。在光学电导率测量中吸收的开始通常被解释为是由于在基本间隙处的带间跃迁。在这里,我们重新研究的电子结构的YTiO 3使用密度泛函理论与Hubbard修正(DFT+U)或混合功能。带间跃迁的能量比所观察到的光吸收的起始要高得多。然而,在$p$型掺杂的情况下,空穴倾向于以小极化子的形式自陷,局限于各个Ti位点上。从占据的较低的哈伯德带的小极化子状态的激发电子,然后导致宽红外吸收,与实验中的光学电导率谱的发病一致。
2014-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconductivity induced by cobalt doping in iron-based oxyarsenides
近年来,化学掺杂已成为诱导超导电性的一个重要策略,特别是在复杂化合物中。区别的例子包括Ba掺杂的La $_2$ CuO $_4$(第一高温超导体)、K掺杂的BaBi O $_3$、K掺杂的C $_{60}$和Na $_{x}$ CoO $_{2}\cdot y$ H $_{2}$ O。最近的例子是F掺杂的LaFeAsO,它导致了一类新的高温超导体。人们注意到,所有上述掺杂剂都是非磁性的,因为磁性原子通常会破坏超导库珀对。此外,掺杂位置在(超)导电结构单元(层或框架)之外。本文报道了在LaFe $_{1-x}$ Co $_{x}$ AsO的(超导)活性Fe $_2$ As $_2$层中掺入磁性元素Co实现超导电性。在令人惊讶的小的Co掺杂水平的$x$ =0.025,在母体化合物中的反铁磁自旋密度波跃迁被完全抑制,并与$T_c\sim $ 10 K的超导性出现。随着Co含量的增加,$T_c$在$x\sim 0.075$处显示出13 K的最大值,然后在$x$ =0.15处下降到低于2 K。这一结果表明以前的铜氧化物超导体和现在的铁基砷化物超导体之间有本质的区别。
2008-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping evolution of the superconducting gap structure in the underdoped iron arsenide Ba1-xKxFe2As2 revealed by thermal conductivity
在温度低至50 mK和磁场高至15 T的条件下,测量了平行于和垂直于四极轴的热流对铁砷化物超导体Ba_(1-x)K_xFe_2As_2的热导率κ。测量进行了样品的组成范围从最佳掺杂(x = 0.34; Tc = 39 K)到掺杂深入到反铁磁秩序与超导性共存的区域(x = 0.16; Tc = 7 K)。在零场中,无论是对于面内还是面间输运,随着T在任何掺杂下变为0,在kappa(T)中不存在残余线性项。这表明在超导能隙中没有节点。然而,当x减小到与反铁磁性共存的范围时,剩余线性项随着施加的磁场而越来越迅速地增长。这表明超导能隙在费米面上的某些位置处形成最小值,并且这些最小值随着x的减小而加深。我们建议,在间隙结构中的最小值出现时,费米面的Ba 1-xKxFe 2As 2的反铁磁秩序重建。
2016-02-11 cond-mat.str-el 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
Quantum magnetism of iron-based ladders: Blocks, spirals, and spin flux
由于低维铁基材料中奇异磁性的实验证据越来越多,我们提出了一个全面的理论分析的多轨道哈伯德阶梯在轨道选择莫特相(OSMP)的磁态。我们使用的模型与AFe $_2$ X $_3$族的铁基化合物有关(其中A ${}={}$ Cs、Rb、Ba、K是碱金属,X ${}={}$ S、Se是硫属化物)。为了减少计算工作量,并获得几乎精确的数值结果的阶梯几何,我们利用低能量描述的哈伯德模型的OSMP -广义近藤海森堡哈密顿量。我们的主要结果是掺杂与相互作用的磁相图。我们再现的AFe $_2$ X $_3$材料的实验结果,特别是外来块磁性的BaFe $_2$硒$_3$(反铁磁耦合$2\times 2$铁磁岛的$\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow$形式)。在最近的链几何形状的研究中,我们还揭示了块磁性以外的$2 \times 2$模式(与块大小变化的电子掺杂的函数),也是一个相互作用引起的挫折块螺旋状态(螺旋顺序的刚性旋转铁磁岛)。此外,我们预测新的阶段超出了一维系统:一个强大的制度相分离接近半填充,无公度反铁磁性弱相互作用,和量子自旋通量相交错的元胞自旋电流在中间掺杂。最后,利用成键/反键带的职业,我们提供了一个直观的物理图片,让洞察结构的相图。
2021-07-19 cond-mat.str-el
Doping-induced vertical line nodes in the superconducting gap of the iron arsenide K-Ba122 from directional thermal conductivity
在高达15 T的磁场中,测量了砷化铁超导体K-Ba_(122)在平行和垂直于四极轴的热流作用下的热导率k,k值低至50 mK。在最佳掺杂(x ~ 0.4)到x = 0.16的范围内,k(T)在T = 0时不存在剩余线性项,表明在费米面的任何地方都不存在超导能隙中的节点。当穿过x = 0.16以下时,一个大的剩余线性项突然出现,表明超导能隙中的节点开始出现,最有可能是沿着c轴延伸的垂直线节点。我们讨论两种情况:1)s波带隙中的偶然节点,这是由于费米表面周围的带隙的强调制引起的,其中最小值随着欠掺杂而迅速加深; 2)从无节点s波状态到d波状态的相变,其中节点是由对称性强加的。
2016-02-15 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
Violation of Anderson's Theorem for Sign-Reversing s-Wave State of Iron-Pnictide Superconductors
在五轨道模型的基础上,研究了局域杂质对铁磷属化物带间散射的影响,发现d轨道自由度对带间杂质散射有促进作用。这一事实意味着由自旋涨落理论预测的完全带隙的反号s波态对杂质非常脆弱。在BCS理论中,只有1%的中等强度杂质诱导巨大的对断裂,导致大的能隙态和显著降低的Tc,与基于简单的无轨道模型的预测相反。本研究提供了一个严格的约束的配对对称性和铁的pnictides的电子状态。
2009-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Iron and molybdenum valences in double-perovskite (Sr,Nd)2FeMoO6: electron-doping effect
通过用三价Nd部分取代二价Sr(0 < x < 0.2),对双钙钛矿结构(Sr 1-xNdx)2FeMoO 6进行电子掺杂。用~(57)Fe穆斯堡尔谱研究了Fe的价态和B位有序度。Nd取代Sr增加了Fe和Mo原子占据错误位置的比例,即反位无序。它有非常小的影响,Fe价:一个小的,但可见的异构体位移的增加被认为是为混合价Fe II/III原子占据正确的网站,表明这些原子的二价轻微的运动,这是超过抵消反位Fe原子与III价态的分数增加。因此,有人认为,大部分的电子掺杂是由反位钼原子,这-被包围的六个MoV/VI原子-更喜欢较低的IV/V价态。因此,在Nd取代下,电荷中性要求造成晶格无序,使得低价MoIV/V可以存在。
2003-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric double-layer transistor using layered iron selenide Mott insulator TlFe1.6Se2
A1-xFe 2-ySe 2(A = K,Cs,Rb,Tl)是最近发现的铁基超导体,其临界温度(Tc)可达32 K。与其他铁基超导体相比,它们的母相具有独特的性质;例如,它们的晶体结构包括有序的Fe空位,它们的正常状态是反铁磁(AFM)绝缘相,并且它们具有极高的Néel转变温度。然而,由于其固有的相分离,控制母AFM绝缘体中的载流子掺杂一直是困难的。在这里,我们制作了铁空位有序TlFe1.6Se2绝缘外延膜与原子级平坦的表面,并检查其静电载流子掺杂使用双电层晶体管(EDLT)结构与离子液体栅极。正栅极电压在25 K下产生三个数量级的电导调制,并进一步诱导和操纵相变;即,通过静电掺杂产生的离域载流子是相变的起源。据作者所知,这是EDLT使用莫特绝缘体铁硒化物通道的第一次演示,并开辟了一条探索铁基层状材料中高Tc超导性的途径,其中通过常规化学手段进行载流子掺杂是困难的。
2014-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The intrinsic electronic phase diagram of iron-oxypnictide superconductors
我们提出了第一个全面的推导的铁氧铌酸盐超导体在正常状态下的电阻率$ρ$的LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$和SmFeAsO $_{1-x}$ F $_x$的掺杂范围宽的基础上的分析。我们的数据为这些新材料中不寻常的正常状态属性提供了明确的证据。特别地,在低掺杂水平下超导性的出现伴随着正常状态的$ρ$中的明显异常输运行为,这让人想起母体材料中的自旋密度波(SDW)特征。在较高的掺杂水平下,LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$的$ρ$显示出从这种赝隙状行为到费米液体状行为的明显转变,模仿了铜酸盐的相图。此外,我们的数据揭示了异常特征的强度和超导相的稳定性之间的相关性。在SmFeAsO $_{1-x}$ F $_x$中,超导电性增强,类赝隙特征增强,而在具有类费米液体行为的掺杂区,超导电性降低,类赝隙特征消失.
2009-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure and possible pseudogap behavior in iron based superconductors
从费米能级附近的铁-磷属(硫属)高温超导体电子能谱的简化解析模型出发,讨论了反铁磁散射(AFM)对化学计量比的影响以及掺杂化合物中可能出现的短程有序AFM涨落的区域。定性图片的电子光谱和费米面(FS)的演变为不同的掺杂,与现有的和未来的ARPES实验进行比较的目的。电子和空穴掺杂被认为是可能的赝间隙行为与部分FS的“破坏”证明,解释最近的一些实验。
2010-06-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of nodes, ellipticity and impurities on the spin resonance in Iron-based superconductors
我们分析了s+超导体的自旋共振的掺杂依赖性及其对电子袋的椭圆率、磁性和非磁性杂质以及沿电子费米面的超导能隙的角度依赖性的敏感性。我们发现,共振的最大强度从公度转移到非公度动量以上的一些临界掺杂,随着椭圆度的增加而减少。间隙的角度依赖性,特别是偶然节点的存在降低了共振峰的整体强度,并将其位置向粒子-空穴连续体的起始方向移动。然而,共振仍然是一个真正的δ函数在干净的限制。当存在非磁性或磁性杂质时,共振变宽,其位置移动。位移取决于杂质的类型和带内和带间散射分量的比率。Omega_{res}/T_c的比值随带间杂质散射强度的增加几乎呈线性增加,这与实验结果一致。我们还比较了s~+-和s~++超导体的自旋响应。我们表明,有没有共振的s ++间隙,即使有一个有限的电子和空穴费米面之间的失配移动的反铁磁动量。
2011-08-01 cond-mat.str-el 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
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
Particle-Hole Transformation in Strongly-Doped Iron-Based Superconductors
在局域矩模型中,发现了一个精确的重电子掺杂FeSe单层的粒子-空穴转换。该模型在铁的d_xz和d_yz轨道之间的波数(pi,pi)处具有隐藏的磁序。它可能与最近在插层FeSe中发现的相同Neel有序矢量的磁共振有关。在电子掺杂时,局域矩模型成功地解释了实验观察到的电子袋费米表面的角落处的两个铁布里渊区的电子掺杂FeSe,以及各向同性的库珀对。应用粒子-空穴变换预测了在强空穴掺杂下的铁基超导体的表面层具有高的T_c,并且在两铁布里渊区的中心处显示空穴型费米表面口袋。
2019-03-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-Enhanced Antiferromagnetism in Ca1-xLaxFeAs2
在铁磷氧化物中,通过掺杂抑制反铁磁性后出现高温超导性。在这里,我们表明,反铁磁性的Ca $_{1-x}$ La $_x$ FeAs $_2$是强大的反对,甚至通过掺杂增强。利用$^{75}$ As-核磁共振和核四极共振技术,我们发现在高掺杂浓度($x$ = 0.15)下,在低于Néel温度$T_{\rm N}$ = 62 K时出现反铁磁有序,在转变温度$T_{\rm c}$ = 35 K时出现超导性.出乎意料的是,$T_{\rm N}$随着掺杂的增加而增强,在$x$ = 0.24时上升到$T_{\rm N}$ = 70 K。所得相图丰富了铁基高$T_{\rm c}$超导体物理。
2015-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic Nematicity Revealed by Torque Magnetometry in Iron Arsenide EuFe$_2$(As$_{1-x}$P$_x$)$_2$
电子向列相是一种电子取向的有序性,它打破了铁磷属元素化物超导体的旋转对称性。然而,这一阶段的掺杂依赖性的普遍性和它的关系,其他的破缺订单(如超导)在不同的家庭的铁pnictides,仍然是悬而未决的问题。本文用转矩磁法研究了EuFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$在不引入外压的情况下的转动对称破缺。发现在最佳掺杂下,超导相在结构转变上方增殖并持续进入超导状态,之后它变得不存在或非常弱,与BaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$中观察到的行为形成鲜明对比。这些测量结果表明,在超导圆顶下,接近最佳掺杂的假定量子跃迁。
2014-02-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical properties of iron-based superconductor LiFeAs single crystal
我们测量了铁基超导体LiFeAs(Tc = 17.6K)在4 ~ 300 K温度范围内的反射率谱。在超导态(T < Tc)下,在25 cm-1以下观察到光吸收带隙的明显开口,表明形成了各向同性的全带隙。在正常态(T > Tc)下,电导率谱在低频表现出典型的金属行为,并具有Drude型谱,但我们发现引入两个Drude分量后的电导率谱与实验数据最吻合,表明该超导体具有多带性质。对低温实验数据(T=4K < Tc)的理论分析也表明,有两个超导能隙最符合实验数据,其值分别为Δ1 = 1.59meV和Δ2 = 3.15meV。使用Ferrell-Glover-Tinkham(FGT)求和规则和介电函数ε1(ω),超导等离子体频率(ωps)被一致地估计为6,665 cm-1,这意味着大约59%的正常状态下的自由载流子凝聚成SC凝聚体。为了研究各种带间跃迁过程(ω > 200 cm-1),我们还进行了局域密度近似(LDA)能带计算,并计算了带间跃迁的光谱。在4000 cm-1以下,理论计算结果与实验数据定性一致
2013-07-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of heat transport in the iron-arsenide superconductor Ba(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$: from isotropic to strongly $k$-dependent gap structure
测量了砷化铁超导体Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$的面内热导率$κ$的温度和磁场依赖性,该热导率低至$T \simeq 50$ mK,高至$H = 15$ T,作为Co浓度$x$的函数,范围为0.048 $ \leq x \leq $ 0.114。在零磁场下,在所有$x$处,$κ/T$中的可忽略的剩余线性项为$T \to 0$,这表明不存在零能准粒子,因此超导能隙在相图中的任何地方都没有$ab$平面中的节点。然而,$κ$的场依赖性揭示了具有掺杂$x$的超导带隙的系统演化,从欠掺杂状态下费米表面上的任何地方都大,如由$T \to 0$处的平坦$κ(H)$所证明的,到过掺杂状态下的强$k$依赖性,其中小磁场可以引起大的剩余线性项,这表明费米表面某处的能隙幅度存在一个深极小值。这表明超导能隙结构仅在反铁磁/正交相之外的费米表面周围具有强烈的$k$依赖的振幅。
2010-01-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Localization and Orbital Selectivity in Iron-Based Superconductors with Cu Substitution
利用扩展的实空间格林函数方法结合密度泛函计算,研究了Cu取代铁磷属元素化合物的非均匀三轨道哈伯德模型.我们发现,现场的相互作用的Cu离子是电子掺杂剂或空穴掺杂剂是由Cu取代的主要决定因素。结果表明,Cu离子的相互作用小于某一临界值时,Cu离子的取代将导致空穴掺杂,而Cu离子的相互作用大于某一临界值时,Cu离子的取代将导致电子掺杂,这可以解释为什么Cu取代对NaFe $_{1-x}$ Cu $_x$ As和Ba(Fe $_{1-x}$ Cu $_x$)$_2$ As $_2$载流子密度的影响是完全不同的.我们还发现掺杂诱导的无序效应在Cu取代的铁磷属元素化物中是相当可观的,并且它与电子关联的协同效应有助于NaFe $_{1-x}$ Cu $_x$ As和Ba(Fe $_{1-x}$ Cu $_x$)$_2$ As $_2$中的轨道选择绝缘相。
2015-11-09 cond-mat.str-el 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
Coupled multiple-mode theory for $s_{\pm}$ pairing mechanism in iron based superconductors
我们研究了非常规多带超导体(如铁磷属元素化物)中磁自由度和超导自由度之间的相互作用。基于耦合的Bethe-Salpeter方程,建立了一种动态模-模耦合理论。为了研究相图中离磁自旋密度波(SDW)和超导(SC)转变温度重合的四临界点不太远的区域,我们还构造了一个包含SC和SDW涨落的Ginzburg-Landau泛函.涨落修正抑制了磁跃迁,但在超导沟道中,涨落的带内和带间贡献几乎相互补偿。
2016-10-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Leggett modes in iron-based superconductors as a probe of Time Reversal Symmetry Breaking
自从它们被发现以来,有人认为pnictides中的配对可以通过空穴和电子带之间的自旋波动来介导。在这种观点下,多带超导性将与其他系统(如MgB 2)有很大不同,其中配对主要是带内的。事实上,带间主导的配对导致成键和反键超导通道的共存。在这里,我们表明,这对低能超导集体模式的性质产生了深远的影响。特别是,所谓的Leggett模式的相位波动是不存在的,在通常的两个波段的描述pnictides。另一方面,当考虑到空穴带之间的排斥时,应该使用更一般的三带描述,然后允许Leggett模式。这样的模型,已提出的强烈空穴掺杂的122化合物,也可以承认一个低温的s+是相,打破了时间反演对称性。我们表明,(量子和热)从普通超导体的s+是状态的过渡是伴随着消失的质量Leggett的相位波动,无论具体的相互作用参数的值。这个一般的结果可以通过一个广义的集体自由度的有效作用的建设,使我们也可以处理的非平凡的情况下,占主导地位的带间配对。
2014-01-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The effect of Cr impurity to superconductivity in electron-doped BaFe2-xNixAs2
利用输运和磁化强度测量研究了Cr掺杂对电子掺杂BaFe_(2-x)Ni_xAs_2铁磷属化合物超导相图的影响。原则上,向电子掺杂的BaFe 2-xNixAs 2中添加Cr应等同于空穴掺杂的效果。然而,我们发现Cr掺杂通过杂质效应抑制超导电性,而在100 K以上不影响正常态电阻率。我们建立了Cr掺杂BaFe_(2-x)-yNi_xCryAs_2铁磷属元素化合物的相图,证明了Cr掺杂近最佳超导电性恢复了被超导电性抑制的长程反铁磁有序。
2014-09-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase diagram and a possible unified description of intercalated iron selenide superconductors
本文基于局域矩和巡游电子图像,对A_2Fe_4Se_5型(A=K,Tl)化合物的相图和物理性质进行了理论描述.利用中子散射和ARPES测量来确定局部矩和巡回费米口袋的一般结构,我们发现一个超导(SC)制度与s波配对的M口袋和一个初始的符号变化的s波附近的伽马点,这是相邻的绝缘状态在低掺杂和电荷密度波(CDW)状态在高掺杂。均匀磁化率和电阻率的计算结果与实验结果一致。与铁磷属元素化物超导体的主要区别进行了讨论。
2011-08-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of Normal-state Property in the Iron-based Oxypnictide Superconductors LaFeAsO1-y probed by 57Fe-NMR and 75As-NMR/NQR
本文报道了贫氧铁基氧氮族化合物超导体LaFeAsO_{1-y} $. A microscopic phase separation between superconducting domains and magnetic domains is shown to take place in the underdoped sample, indicating a local inhomogeneity in association with the density distribution of oxygen deficiencies. As a result, 1/T_1T in the normal state of the superconducting domain decreases significantly upon cooling at both the Fe and As sites regardless of the electron-doping level in LaFeAsO_{1-y}. On the basis of this result, we claim that $ 1/T_1 T $ is not always enhanced by antiferromagnetic fluctuations close to an antiferromagn…
2009-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase diagram and Gap anisotropy in Iron-Pnictide Superconductors
利用涨落交换近似(FLEX),从第一性原理能带结构出发,研究了铁磷属元素化物超导体的有效五带哈伯德模型。我们通过引入静电势来模拟电荷弛豫的效应,从而排除了由于电子相关引起的费米面变形。通过对Eliashberg方程中各种掺杂和相互作用参数的计算,我们发现超导电性可以维持比电子掺杂更高的空穴。通过对超导序参量对称性的分析,我们观察到空穴和电子掺杂系统之间的明显差异。讨论了氮族元素高度对超导电性的重要性。最后,我们解剖成各种贡献的配对相互作用,这使我们能够澄清超导转变温度和接近反铁磁相之间的关系。
2010-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical change in the Fermi surface of iron arsenic superconductors at the onset of superconductivity
相关材料的相图是几个自由度之间复杂相互作用的结果,提供了材料行为的地图。人们可以通过将相图的特征和区域与特定的物理事件或潜在的量子力学性质相关联来理解(并最终控制)材料的基态。新发现的铁砷高温超导体的相图特别丰富和有趣。在AE(Fe 1-xTx)2As 2类(AE是Ca、Sr、Ba,T是过渡金属)中,在未掺杂材料中在升高的温度下发生的同时的结构/磁性相变分裂并被载流子掺杂抑制,该抑制在最佳掺杂附近完成。超导性的圆顶在正交/反铁磁(AFM)状态下以及在没有长程磁序的四方晶系状态下明显地同样容易存在。那么,问题是什么决定了临界掺杂超导出现,如果原子力显微镜秩序是完全抑制只有在较高的掺杂值。在这里,我们报告的证据,从角度分辨光电子能谱(ARPES)的费米面(FS)的关键变化发生在掺杂水平,标志着超导性的开始。原子力显微镜秩序的存在下,导致重建的电子结构,最显着的外观在费米能级的小孔口袋。这些洞口袋消失,我。e.在超导性开始时经历Lifshitz转变。在铁砷超导体中,超导性和磁性是竞争状态。在空穴袋的存在下,超导性被完全抑制,而在空穴袋不存在的情况下,两种状态可以共存。
2010-03-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of intertwined Fermi surface topology, orbital parity symmetries and electronic interactions in iron arsenide superconductors
利用角分辨光电子能谱对最佳掺杂的超导体Ba_(0.6)K_(0.4)Fe_2As_2的低能能带结构进行了极化和拓扑分辨研究。偏振对比测量使我们能够识别和跟踪模型中预期的所有低能带,揭示了意想不到的对称性破缺和布里渊区中心附近的孔状带令人惊讶地交织在一起的费米表面拓扑结构。能带结构的相关性在整个伽玛-M自旋波动波矢的超导能隙的各向异性,这表明一个部分的自旋介导的带间不稳定性的空穴掺杂制度的超导性进行了比较。
2009-12-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Nematic Order and Interplay with Magnetism in the Two-Orbital Hubbard Model
受铁基超导体FeSe和铁磷属元素化物的角分辨光电子能谱(ARPES)研究的启发,我们在双轨道哈伯德模型下研究了FeSe和铁磷属元素化物的轨道有序性及其与反铁磁性的相互作用.我们使用无规相位近似(RPA)来计算轨道和磁磁化率对相互作用强度和电子密度(掺杂)的依赖性。为了解释RPA未捕获的强电子相关性,我们进一步采用了能够捕获对称破缺磁性和轨道有序相的非微扰变分簇近似(VCA)。这两种方法都表明,电子和空穴掺杂的影响这两个订单不同。虽然空穴掺杂倾向于抑制磁性和轨道有序,但电子掺杂抑制磁性更快。至关重要的是,我们找到了一个现实的参数制度,为中等电子掺杂,稳定轨道向列性的情况下,远程反铁磁秩序。这让人想起最近在FeSe和一些铁磷属元素化物材料中观察到的非磁性轨道向列相,并提出了至少在某些情况下,观察到的电子向列性可能主要是由于轨道而不是磁性波动的可能性。
2014-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ising and Spin orders in Iron-based Superconductors
受最近的中子散射实验的启发,我们研究了铁基超导体La(O_{1-x} F_x)FeAs中自旋的有序性,假设它们在相图中靠近莫特绝缘体。当x = 0时,母系统的基态是有序波矢Q =(0,π)或(π,0)的自旋密度波.当温度升高时,我们发现系统恢复SU(2)对称性,而伊辛对称性仍然被破坏,解释了实验观察到的单斜晶体结构的晶格畸变。当温度进一步升高时,自旋最终在第二次跃迁时无序。通过掺杂载流子驱动的相变类似地分裂成O(3)跃迁和在较大掺杂时z = 3的伊辛跃迁。
2008-11-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective Mott Phase in Multiorbital Models for Alkaline Iron Selenides K(1-x)Fe(2-y)Se2
利用从自旋方法研究了碱性铁硒化物K(1-x)Fe(2-y)Se 2的多轨道模型.有或没有有序的空缺,我们确定了一个金属莫特绝缘体过渡在相称的填充6个3D电子每个铁离子。对于洪德的耦合超过阈值,这是通过一个中间的轨道选择莫特阶段,其中的3D XY轨道莫特本地化,而其他3D轨道保持巡回。该相在一定范围的载流子掺杂下仍然是稳定的。我们的研究结果导致一个整体的相图碱性铁硒化物,这提供了一个统一的框架,以了解空位秩序和载流子掺杂的强度之间的相互作用。在该相图中,轨道选择性莫特相提供了超导K(1-x)Fe(2-y)Se 2与其莫特绝缘母体化合物之间的自然联系。
2012-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical probe of carrier doping by X-ray irradiation in organic dimer Mott insulator $κ$-(BEDT-TTF)$_{2}$Cu[N(CN)$_{2}]$Cl
研究了有机二聚体莫特绝缘体$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Cl在X射线辐照下的红外光谱。我们观察到,照射造成了一个大的光谱重量转移从中红外区域,在二聚体和莫特-哈伯德带的带间跃迁发生,德鲁德部分在低能量区域,这导致莫特间隙崩溃。Drude部分的增加表明载流子掺杂到莫特绝缘体中是由于辐照缺陷。光谱权重的强重新分布表明有机莫特绝缘体非常接近带宽控制的莫特跃迁的相边界。
2008-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spatial competition of the ground states in 1111 iron pnictides
利用核四极共振方法,绘制了1111 $R$ FeAsO $_{1-x}$ F $_x$($R$ $=$ La,Ce,Sm)铁磷属元素化物在顺磁态下局域电荷分布的相图,其特征为类低掺杂(LD-like)和类高掺杂(HD-like)区域.基于磁性稀土(Ce,Sm)的化合物显示统一的行为,并且与基于La的化合物的比较揭示了静态铁$3d$磁性对超导电性的有害作用,以及后者在高掺杂下的质的不同演变。研究发现,类LD区完全解释了系统的正交性,因此是任何静态铁磁性的起源。正交性和静态磁性不受超导性的阻碍,但受到稀释效应的限制,这与2D(分别为3D)最近邻正方形晶格位渗流一致,当稀土是磁性的(分别为磁性的)时。的LD-样的区域是不是本质上支持的超导电性,相反的HD-样的区域,证明了良好定义的Uemura的超导转变温度和超流体密度之间的关系时,占邻近效应。这使我们提出了一个完整的描述的基态的相互作用,在1111 pnictides,纳米级区域竞争建立的基态通过抑制超导静态磁性,和超导电性的邻近效应的扩展。
2015-08-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con