Absence of photoemission from the Fermi level in potassium intercalated picene and coronene films: structure, polaron or correlation physics?
用光电子能谱研究了钾离子插层的二苯并[c]芘和二苯并[c]芘薄膜的电子结构。此外,还使用钠对云杉进行了插层。在碱金属添加核心水平以及价带光电发射数据信号的填充的两种分子材料的先前未占用的状态,由于从钾的电荷转移。与K_xpicene和K_xcoronene(x ~ 3)的超导电性观察相反,所研究的薄膜都没有费米能级的发射,也就是说我们没有发现金属基态的迹象。这一观察的几个原因进行了讨论。
2012-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic structure of undoped and potassium doped coronene investigated by electron energy-loss spectroscopy
为了深入了解钾插层晕苯的电子性质,我们进行了透射电子能量损失谱的研究,这是一种最近发现的具有相当高的转变温度约为15K的超导体。未掺杂和钾插层的晕苯的损失函数的比较显示,在光隙中的几个新的峰的外观后,钾添加。此外,我们的芯能级激发数据清楚地表明电子填充了导带。
2012-01-10 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
Superconductivity in Potassium-intercalated Td-WTe2
由于拓扑超导体在量子计算中的巨大潜力,实现拓扑超导体一直是人们关注的热点之一。在本研究中,我们成功地将钾(K)插入到II型Weyl半金属WTe 2的范德华能隙中,并通过电输运和扫描隧道光谱测量发现了KxWTe 2的超导态。超导电性表现出明显的各向异性。此外,我们还发现了超导性和正磁阻态的共存。结构分析证实了可忽略的晶格膨胀引起的嵌入,因此表明K-嵌入WTe 2仍然主机的拓扑非平凡状态。这些结果表明,K-插入的WTe 2可能是一个有希望的候选人,探索拓扑超导体。
2019-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Coexistence of localized and itinerant magnetism in intercalated iron-selenide (Li,Fe)OHFeSe
从理论上研究了一种新的磁性层间化合物(Li 0.8Fe 0.2)OHFeSe的电子结构和磁性。电子结构计算表明,(Li,Fe)OH嵌入层中的Fe处于+2价态,即FeSe层中存在电子掺杂,导致γ附近的费米面(FS)口袋收缩,并对M处的动态自旋磁化率产生强烈的抑制. FeSe层的基态为条状反铁磁(SAFM)金属,而(Li,Fe)OH层显示出非常弱的局域磁性,FeSe层与嵌入的(Li,Fe)OH层之间存在层间铁磁(FM)耦合.此外,(Li,Fe)OH不仅仅是一个阻挡层,它负责通过层间磁耦合增强FeSe层中的反铁磁(AFM)相关性。我们提出,磁性间隔层引入了一个调谐机制的自旋涨落与铁基超导体的超导性。
2017-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Facile synthesis of potassium intercalated p-terphenyl and signatures of a possible high Tc phase
介绍了氩气保护下升华法合成片状对三联苯的方法。对三联苯的片状形貌为钾的有效插层提供了有利的环境。调整钾和对三联苯的比例,以获得所需的超导相,即掺杂钾的对三联苯(K3 C18 H14)。在零场冷却(ZFC)和场冷却(FC)模式下,在107 K时观察到了明显的相变.但总体而言,该力矩为正,可能是由于在可忽略的超导体积分数存在的情况下杂质相占主导地位。在20 K下拍摄的M-H环显示了合成的K掺杂对三联苯的磁行为,但在扣除背景后,它确实表现出2型超导体的特性。
2017-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Constrain on superconductivity of potassium intercalated phenanthrene
在室温下,在标称值${x}$为0至6.0的K ${_x}$菲中进行拉曼散射测量。根据拉曼光谱,在K ${_x}$菲中观察到两个相(${x}$ = 3.0和4.0),并产生中间相(${x}$ = 3.5)。只有${x}$ = 3.0的相在5 K时发生超导转变。在K ${_x}$菲(名义值${x}$ =2.0,2.5,6.0)中观察到C-C伸缩模变宽并变得无序,表明金属插层过程中存在分子无序。预期这种无序会影响这些材料的非金属性质。在这些非超导相的金属特性的情况下,提供从计算的电子结构的基础上的局部密度近似。
2013-11-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synthesis and physical properties of the new potassium iron selenide superconductor K0.80Fe1.76Se2
本文综述了我们对K_(0.80)Fe_(1.76)Se_2超导体的研究,试图阐明晶体生长的细节和基本的物理性质,包括各向异性的磁和电输运性质、热力学、伦敦穿透深度、磁光成像和穆斯堡尔谱测量。我们发现:(i)化学计量比相似的单晶体可以通过真空冷却和倾析方法生长;(ii)单晶K0.80Fe1.76Se2在磁化率和电阻率方面都显示出中等的各向异性,并且晶体的化学计量比的小调制引起加宽的转变;(iii)对于H,上临界场Hc 2(T)在2K下为~ 55 T。||c,表现出温度依赖的各向异性,在27 K时达到3.6附近的峰值,并下降到2.5 × 18 K;(iv)穆斯堡尔测量显示,在K0.80Fe1.76Se 2中的铁亚晶格清楚地表现出磁序,可能是一级,从远低于Tc到其Neel温度Tn = 532 +/- 2 K。非常重要的是要注意到,虽然乍一看,这些数据显然存在一个两难境地:在近绝缘、大有序矩材料中的高T_c超导性,分析表明,样品很可能由两相组成,少数超导相(不表现出磁序)分布很细,但连接在反铁磁、导电性差的基质中,本质上是制造超导气凝胶。
2012-01-05 cond-mat.supr-con
Superconductivity in layered iron Selenide induced by cobalt- and sodium-doping
在名义成分为Fe_(0.92)Co_(0.08)Se和Na_(0.1)FeSe的α-FeSe中分别掺入Co和Na,可获得零电阻转变温度(Tc)分别为8.4 K和8.3 K的超导电性。用物理性质测量系统(PPMS)测量的所制备样品的电阻率和AC磁化率彼此明确一致,以指示样品是可磁化的。钴和钠分别掺杂到母体α-FeSe中的机制是Fe位取代和层间插入。这是首次将α-FeSe诱导成Na+嵌入层间的超导体。
2008-08-13 cond-mat.supr-con
Collective modes in multiband superconductors: Raman scattering in iron selenides
本文研究了碱金属插层铁硒化物AxFe_(2-y)Se_(2-x)(A=K,Rb,Cs)在费米面只有电子袋的超导态下的喇曼散射。理论预测,在这种材料中,s波和d波配对通道都是有吸引力的,并且间隙可以具有s波或d波对称性,这取决于系统参数。ARPES数据支持$s-$波超导性。我们提出了AxFe_(2-y)Se_(2-x)的喇曼散射理论,假定基态具有s波对称性,但$d-$波是接近的第二波。我们认为d波B2 g通道的喇曼轮廓显示两个集体模。一种是粒子-空穴激子,另一种是与d波通道中的超导涨落有关的Bardasis-Schrieffer型模。在有限阻尼下,两个模式合并成一个宽峰。我们目前的拉曼光谱数据AxFe 2-ySe 2,并比较它们与理论拉曼光谱。
2014-05-23 cond-mat.supr-con
Structure and composition of the superconducting phase in alkali iron selenide K$_y$Fe$_{1.6+x}$Se$_2$
本文用中子衍射方法研究了绝缘超导钾铁硒化物KPDMATHABMM Fe $_{1.6+x}$ Se $_2$的平均结构和局域晶格畸变的温度演化。在高温顺磁状态下,两种材料都具有单相,其晶体结构类似于铁磷属元素化物的BaFe $_2$ As $_2$家族。而绝缘K $_y$ Fe $_{1.6+x}$ Se $_2$在低温下形成$\sqrt{5}\times\sqrt{5}$铁空位有序块反铁磁(AF)结构,超导化合物自发相分离为具有$\sqrt{5}\times\sqrt{5}$铁空位有序绝缘部分和化学组成为KPDMATHABMP的超导相MQ Fe $_{2}$ Se $_2$和BaFe $_2$为$_2$结构。因此,碱性铁硒化物的超导电性来自于绝缘块AF相的基质中的缺碱K $_z$ Fe $_{2}$ Se $_2$。
2014-04-14 cond-mat.supr-con
Phase Separation and Magnetic Order in K-doped Iron Selenide Superconductor
碱金属掺杂的硒化铁是高温超导体家族的最新成员,其独特的性质引起了人们的广泛关注。我们制备了高品质的钾掺杂硒化铁(KxFe 2-ySe 2)薄膜的分子束外延和明确地证明了存在的相分离,这是目前正在讨论中,在这种材料中使用扫描隧道显微镜和光谱。化学计量的超导相KFe 2 Se 2不含铁空位,而绝缘相具有\surd 5 \times \surd 5空位顺序。铁空位对KFe_2Se_2的超导电性总是有害的。我们对铁空位诱导的亚能隙束缚态的研究进一步揭示了超导相中与磁相关的二体有序。这些发现不仅解决了KxFe 2-ySe 2中原子和电子结构的现有争议,而且为理解铁基超导体的超导性及其与磁性的相互作用提供了有价值的信息。
2011-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of Meissner effect in potassium-doped \emph{p}-quinquephenyl}
具有共轭结构的链状有机化合物具有成为高温超导体的潜力。我们通过选择具有五个连接在对位的苯环的对-quinquephenyl来检验这个想法。直流磁化率的测量为钾掺杂时化合物的迈斯纳效应的存在提供了有力的证据。交流磁化率的实部表现出与直流磁化完全相同的转变温度,而转变后接近零值的虚部意味着零电阻率的实现。所有这些特征支持该材料中存在超导电性,其临界温度为7.3 K。拉曼光谱揭示的双极化子的出现保证了钾金属插入到对-喹苯基中,并表明这种基元激发在超导电性中发挥的重要作用。
2018-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electrochemical synthesis and crystal structure of the organic ion intercalated superconductor (TMA)0.5Fe2Se2 with Tc = 43 K
有机阳离子在超导硒化铁中的嵌入可以显著提高临界温度(Tc)。本文提出了一种用浮在汞阴极上的β-FeSe晶体(Tc ~ 8 K)定量嵌入四甲基铵离子(TMA+)的电化学方法,获得了Tc = 43 K的(TMA)0.5Fe2Se2块状样品。的层状晶体结构是密切相关的ThCr 2Si 2型与无序TMA+离子之间的FeSe层。虽然有机离子不能通过X射线衍射检测到,但包装要求以及第一原理DFT计算限制了指定的结构。我们的合成路线使其他有机阳离子的电化学插层具有高产率,大大优化了超导性能,并扩大了这类高Tc材料。
2021-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synthesis, crystal and magnetic structure of iron selenide BaFe2Se3 with possible superconductivity at Tc=11K
本文报道了BaFe_2Se_3单晶的合成,并用同步辐射单晶X射线衍射和中子粉末衍射研究了它们的晶体结构和磁结构。晶体结构具有正交对称性,由钡插入的FeSe 4边连接四面体的双链组成。在240 K以下,发展了长程块自旋棋盘式反铁磁(AFM)有序。磁结构类似于在A0.8Fe1.6Se2(A=K,Rb或Cs)超导体中观察到的磁结构。该晶体表现出向抗磁态的转变,起始转变温度Tc ~11 K。虽然我们观察到FeSe作为杂质相(<0.8%质量分数),但抗磁性不太可能归因于Tc \approx 8.5K的FeSe超导体。
2011-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$\require{mhchem}$Misfit phase $\ce{(BiSe)_{$1.10$}NbSe2}$ as the origin of superconductivity in nobium-doped bismuth selenide
$\require{mhchem}$拓扑超导电性是当前非常感兴趣的,并且已经在掺杂的$\ce{Bi2Se3}$中提出,其中诸如Cu、Sr或Nb的给电子原子已经插入到$\ce{Bi2Se3}$结构中。对于$\ce{Nb_{x}Bi2Se3}$,使用$\text{T}_\text{c} \sim 3 \ \text{K}$,在文献中假设Nb插入范德华能隙中。然而,在这项工作中,在Nb掺杂的$\ce{Bi2Se3}$的超导电性的替代起源建立。与以前的报道相比,推断Nb在$\ce{Bi2Se3}$中没有嵌入。相反,标称组成$\ce{Nb_{x}Bi2Se3}$的样品中的超导行为是由$\ce{(BiSe)_{$ 1.10 $}NbSe2}$失配相引起的,该失配相作为小$x$($0.01 \leq x \leq 0.10$)的杂质相和作为大$x$($x = 0.50$)的主相存在于样品中。使用X射线衍射和透射电子显微镜技术相结合,详细研究了这种失配相的结构。
2020-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evolution of the neutron resonances in AFe2Se2
最近对碱金属插层铁硒化物的实验提出了关于超导相对称性的问题。对AFe_2Se_2紧束缚5轨道Hubbard-Hund模型的前导配对本征态的随机相位近似计算发现,当系统掺杂空穴时,d波(B1 g)态演化为扩展的s{ \pm }(A1 g)态.然而,在一定的掺杂范围内,这两种状态几乎是简并的。在这里,我们计算了这些间隙的磁自旋磁化率的虚部χ"(q,ω),并讨论了中子散射共振的演化如何区分它们。
2012-06-22 cond-mat.supr-con
Superconductivity at Tc = 44 K in LixFe2Se2(NH3)y
根据Burrard-Lucas等人最近的提议[未发表,arXiv:1203.5046],我们在液氨中通过Li插入FeSe。我们报告新的LixFe 2Se 2(NH3)y相的合成以及它们的磁性和超导性能。我们认为,这些新的混合材料的超导性能似乎不受电子无辜的锂(NH 2)盐部分的存在。事实上,44 K的高起始温度和屏蔽分数的近80%,只得到在样品中含有独家Lix(NH 3)y部分同时作为电子供体和间隔单元。当与碱金属插层的铁硒化物A1-xFe 2-ySe 2(A = K,Rb,Cs,Tl,Tc = 32 K)相比时,新的插层相的c轴被强烈地增强。
2012-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasi two-dimensional nature of high-Tc superconductivity in iron-based (Li,Fe)OHFeSe
插层铁硒化物(Li,Fe)OHFeSe具有类似于准二维铜酸铋超导体的强层状结构,同时具有高温超导性和拓扑超导性。然而,它的超导维数问题至今尚未得到充分的研究。在这里,我们报告说,基于电输运和磁化的系统实验以及模型拟合,还揭示了(Li,Fe)OHFeSe的准二维超导特征,包括高各向异性γ = 151和相关的准二维涡旋。因此,我们建立了一个新的涡旋相图(Li,Fe)OHFeSe,它描绘了一个新兴的准二维涡旋液体状态,并随后从一个煎饼状的三维状态与温度和磁场降低涡固体维交叉。此外,我们发现,所有的准二维特性揭示这里的高Tc硒化铁超导体是非常相似的那些报道的高Tc铜酸铋超导体。
2022-12-05 cond-mat.supr-con
Spin resonance in the superconducting state of Li$_{1-x}$Fe$_{x}$ODFe$_{1-y}$Se observed by neutron spectroscopy
我们对超导体锂铁硒化氢氧化物Li $_{1-x}$ Fe $_{x}$ ODFe $_{1-y}$ Se($x \simeq 0.16, y \simeq 0.02$,$T_{\rm c} = 41$ \,K)的粉末样品进行了非弹性中子散射测量。该谱显示出在能量范围$0.64\times2Δ< E < 2Δ$内低于$T_{\rm c}$的增强强度,其中$Δ$是超导能隙,在波矢量$Q_1 \simeq 1.46$ \,$^{-1}$和$Q_2 \simeq 1.97$ \,$^{-1}$处具有最大值。这种特性的行为与其他非传统超导体中发现的自旋共振模式一致,并且非常类似于在分子嵌入的硒化铁,Li $_{0.6}$(ND $_{2}$)$_{0.2}$(ND $_{3}$)$_{0.8}$ Fe $_{2}$ Se $_{2}$的光谱中观察到的自旋共振。该信号可以用铁正方晶格的布里渊区中的特征二维波矢量$(π, 0.67π)$来描述,与电子费米片之间的嵌套矢量一致。
2016-10-25 cond-mat.supr-con
Understanding doping, vacancy, lattice stability and superconductivity in KxFe2-ySe2
金属插层铁硒化物是一类受到广泛关注的超导体,但与FeAs基超导体相比,对其了解较少。本文基于第一性原理计算,讨论了Fe空位、超导实相和晶格稳定性等有争议的问题。载体掺杂方面的独特功能的新见解已经被揭示。
2016-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Imaging the coexistence of superconductivity and a charge density modulation in K0.73Fe1.67Se2 superconductor
本文报道了用扫描隧道显微镜研究铁硒化物超导体K_(0.73)Fe_(1.67)Se_2(TC = 32K)的局域结构和电子性质。在原子分辨的FeSe表面,我们观察到定义良好的超导能隙和微观共存的电荷密度调制与root2*root2周期性相对于原始的Se晶格。我们建议,一个可能的起源模式是电子超结构所造成的块反铁磁有序的铁时刻。没有观察到广泛预期的铁空位有序,表明它不是插层铁硒化物中超导性的必要成分。
2011-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity induced by Ag intercalation in Dirac semimetal Bi$_2$Se$_3$
掺杂拓扑绝缘体(TI)的超导性是一个非常有趣的现象,是现代凝聚态物理的一个新发现。在这里,我们已经研究了这样的插层TI,即Bi $_2$ Se $_3$通过强耦合路线的物理和输运性质。具有狄拉克锥的硒化铋的独特能带结构受到高密度下银(Ag)(包括金(Au)以进行比较和对比)的嵌入的强烈影响,以及新颖的结构效应,导致在低温下出现具有可能的超导性的轨道选择性金属绝缘体转变。本文采用局域密度近似的动力学平均场论理论,研究了Ag和Au嵌入Bi $_2$ Se $_3$中的多轨道电子电子关联,以及这种嵌入对建立新的物理性质和可能的能量应用的影响。
2021-12-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase relations in K_xFe_{2-y}Se_2 and the structure of superconducting K_xFe_2Se_2 via high-resolution synchrotron diffraction
铁硒化物的超导电性经历了快速的增长,但在报道的性质中并非没有重大的不一致。对于碱金属插入的硒化铁,甚至超导相的结构也是一个争论的主题,部分原因是超导性的开始受到化学计量和制备的影响比铜酸盐或磷属元素化物超导体更微妙。如果要制造出高质量、纯的、超导的插层铁硒化物,就必须通过系统地研究这些材料是如何形成的,并通过识别许多共存的相来解释交织在一起的物理和化学。为此,我们制备了纯K_2Fe_4Se_5粉末和K_ xFe_{2-y} Se_2系统中的超导体,并通过高分辨率同步辐射和单晶X射线衍射研究了它们的结构差异。我们发现了四个不同的阶段:半导体相K_2Fe_4Se_5、金属超导相K_xFe_2Se_2(其中x在0.38至0.58的范围内)、不具有空位有序的绝缘体KFe_{1.6} Se_2、以及在暴露于湿气时形成PbClF结构的氧化相K_{0.51(5)} Fe_{0.70(2)} Se。我们发现空位有序相K_2Fe_4Se_5并不因掺杂而变成超导相,但当从空位有序温度以上冷却时,从单晶中析出明显的富铁少相K_xFe_2Se_2。这种金属相和半导体相的共存解释了电阻率在100 K附近的宽的最大值。进一步研究K_ xFe_{2-y} Se_2结构中过量Fe的溶解度,将有助于了解固态合成K_xFe_2Se_2超导体的最大组分。
2012-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Common Crystalline and Magnetic Structure of superconducting A2Fe4Se5
对新超导体A_2Fe_4Se_5(A = Cs,K,(Tl,Rb),(Tl,K))进行了单晶中子衍射研究,观察到与最近在K_2Fe_4Se_5超导体中发现的Fe空位有序晶体结构和块格反铁磁有序相同的结构。因此,所有已知的碱金属和/或Tl嵌入的硒化铁超导体共享共同的晶体和磁性结构。对这些新超导体中电子过程的研究,已经有了一个有效的结构和磁性框架,这些新超导体的电子结构与以前的铁基高温超导体不同。
2011-09-08 cond-mat.supr-con
In-situ visualization of local distortions in the high-$T_c$ molecule-intercalated $Li_x(C_5H_5N)_yFe_{2-z}Se_2$ superconductor
时间分辨同步辐射X射线全散射研究揭示了有机分子供体嵌入层状铁硒化物主体过程中所涉及的不同结构长度尺度的演变,旨在形成扩展的晶格$Li_x(C_5H_5N)_yFe_{2-z}Se_2$混合超导体。插层被发现结晶在四元$ThCr_2Si_2$型结构的平均水平,然而,与增强的层间铁硒化物间距(d= 16.2),容纳杂环分子间隔。定量原子对分布函数(PDF)分析在不同的时间,表明扭曲的$FeSe_4$四面体局部环境,出现肿胀相对于那些在父$β$ -FeSe。同时获得的原位同步X射线粉末衍射数据揭示,当在溶剂热反应中使用较高的Li浓度时或当溶液老化时,第二相($α$和$Li_2Se$)显著生长。这些观察结果与介导膨胀晶格超导体的缺陷化学的嵌入介质的溶剂化电子的强烈还原特性一致。在后者中,层内相关的局部扭曲表示电子捐赠方面,反映在有些放大的Fe-Se键。他们还揭示了一定程度的缓解与Fe和Se片(“高”阴离子高度)和拉伸的Fe-Fe正方形平面拓扑结构之间的距离大的化学压力。后者的伸长率,来自原位PDF研究,讲一个合理的增加Fe-网站的空位浓度。局部结构参数的演变表明了一个最佳反应窗口,其中动力学稳定相类似于边缘共享Fe-Se四面体的扭曲,这是扩展晶格铁硫属化物中高$T_c$所需的。
2023-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dispersionless orbital excitations in (Li,Fe)OHFeSe superconductors
结果表明,(Li,Fe)OHFeSe(FeSe 11111)的超导临界温度$T_{\mathrm{c}}$可由体相FeSe的8 K提高到42 K。它显示出非常相似的电子特性的高$T_{\mathrm{c}}$单层FeSe,并提供了一个散装对应调查的起源增强超导性。揭示激发的本质对于理解高$T_{\mathrm{c}}$铁硒化物中的配对机制至关重要。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS)调查的激发FeSe 11111。我们的高质量的数据表现出几个拉曼样的激发,这是分散和各向同性的动量转移和强大的对不同的$T_{\mathrm{c}}$。使用原子多重态计算,我们分配的低能量$\sim 0.3$和0.7 eV的拉曼峰作为本地$e_g-e_g$和$e_g-t_{2g}$轨道激发。这两个特征的强度随着温度的升高而降低,表明轨道波动的主要贡献。我们的研究结果突出了轨道自由度的重要性高$T_{\mathrm{c}}$硒化铁。
2021-12-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible structural origin of superconductivity in Sr-doped Bi2Se3
用铜和锶(Sr)等元素掺杂硒化铋(Bi2Se3)可以诱导超导性,使掺杂材料成为探索潜在拓扑超导行为的有趣候选者。认为掺杂Bi_2Se_3的超导电性是由掺杂原子嵌入范德华能隙引起的。然而,几个实验已经表明,掺杂剂原子的嵌入可能不一定使掺杂的Bi 2Se 3超导。因此,在掺杂的Bi_2Se_3超导性的结构起源仍然是一个悬而未决的问题。本文结合材料合成与表征、高分辨透射电子显微镜和第一性原理计算对Sr掺杂Bi2Se3的掺杂结构进行了研究。我们发现超导电性的出现与n型掺杂原子密切相关。原子级能量色散X射线映射揭示了各种n型Sr掺杂剂,占据插层和间隙的位置。第一性原理计算结果表明,Sr的掺杂浓度对Sr的形成能有很大的影响。该位置从低Sr掺杂水平下的亚稳位置变化到高Sr掺杂水平下的稳定位置。计算结果解释了为什么淬火是必要的,以获得超导样品时,Sr掺杂水平低,也为什么慢炉冷却时,Sr掺杂水平高,可以产生超导样品。我们的研究结果表明,Sr原子掺杂在间隙的位置,而不是那些插入在范德华间隙,是最有可能负责的出现在Sr掺杂Bi2Se3的超导电性。
2018-03-08 cond-mat.supr-con
Ternary iron selenide K$_{0.8}$Fe$_{1.6}$Se$_2$ is an antiferromagnetic semiconductor
采用第一性原理电子结构计算方法研究了K $_{0.8+x}$ Fe $_{1.6}$ Se $_2$的电子结构和磁性.铁空位有序的KPDMATHABMP Fe $_{1.6}$ Se $_2$的基态被发现是一个准二维块棋盘式反铁磁(AFM)半导体的能隙为594 meV和一个大的有序磁矩为3.37 $μ_B$为每个Fe原子,在良好的协议与中子散射测量。潜在的机制是化学键驱动的四聚体晶格畸变。K $_{0.8+x}$ Fe $_{1.6}$ Se $_2$ with finite $x$是一种掺杂的AFM半导体,具有低导电载流子浓度,其与过量的钾含量近似成比例,定性地与红外观察一致。我们的研究揭示了这些材料中反铁磁性和超导性之间相互作用的重要性。这表明$_{0.8}$ Fe $_{1.6}$ Se $_2$而不是KFe $_2$ Se $_2$应被视为母体化合物,在电子或空穴掺杂时从其出现超导性。
2011-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synthesis and crystal growth of Cs0.8(FeSe0.98)2: a new iron-based superconductor with Tc=27K
本文报道了一种新的FeSe层状超导体Cs0.8(FeSe0.98)2的大单晶的合成。用X射线粉末衍射、中子粉末衍射和磁化强度测量方法,比较了Cs0.8(FeSe0.98)2和最近发现的钾插层体系KxFe 2Se 2的晶体结构和磁性。新化合物Cs0.8(FeSe0.98)2显示出比K0.8(FeSe0.98)2中的29.5稍低的超导转变温度(Tc=27.4 K)。通过用Cs取代K,晶胞的体积增加-c参数从14.1353(13)Å增加到15.2846(11)Å。对于目前已知的碱金属层间化合物(K_(0.8)Fe_2Se_2和Cs_(0.8)(FeSe_(0.98))_2),发现Tc对阴离子高度(Fe层和Se层之间的距离)的依赖性与含As的Fe超导体和Fe(Se_(1-x)Chx)(其中Ch=Te,S)的类似。
2010-12-16 cond-mat.supr-con
Superconductivity in a single layer alkali-doped FeSe: a weakly coupled two-leg ladder system
利用分子束外延技术制备了单层钾掺杂的硒化铁(110)薄膜。这样的单层膜可以被看作是由弱耦合的两条腿的铁梯组成的二维系统。扫描隧道光谱表明,在这种两条腿的梯形系统中,超导性得到了发展。超导能隙与多层膜相似。然而,由第一性原理计算得到的费米面拓扑与体材料的费米面拓扑有很大的不同。我们的研究结果表明,超导配对是非常短程或发生,而本地在铁硫族化物。超导电性很可能是由电子-电子关联效应驱动的,并且对费米面的变化不敏感。
2012-10-17 cond-mat.supr-con
Fermi surface pockets in electron-doped iron superconductor by Lifshitz transition
用扩展的哈伯德模型,在铁原子的正方晶格上,包括主要的3dxz和3dyz轨道,对重电子掺杂硒化铁超导体中位于两铁布里渊区拐角处的费米面口袋进行了计算.在半填充时,在没有轨道内次近邻跳跃的情况下,揭示了单铁布里渊区中心和拐角处电子型和空穴型费米面之间的完美嵌套。在平均场论中,当存在磁阻挫时,会产生隐藏的磁序。一个Eliashberg型计算,包括自旋涨落交换发现,费米表面经历了一个Lifshitz过渡到电子/空穴费米表面口袋中心的角落里的两个铁布里渊区作为现场排斥增长强大。与硒化铁高温超导体的角分辨光电子能谱一致,在足够强的电子掺杂使重整化能带结构的能量发生刚性移动后,只剩下两个电子型费米表面口袋。在强就地排斥的极限下,对隐磁有序态的自旋波分析发现了一个以棋盘波数(π,π)为中心的低能自旋激发的“浮动环”。这一预测与最近通过非弹性中子散射在插入硒化铁中(π,π)周围观察到的低能自旋共振相比较。
2018-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct Observation of Microstructures on Superconducting Single Crystals of K$_x$Fe$_{2-y}$Se$_2$
钾插层FeSe已被报道为超导转变温度($T_{\rm c}$ 's)为30-48 K的超导体。然而,目前还没有明确的答案,以确定之间的关系,表面形貌,组成比例和其晶体结构。这份报告直接揭示了这三个特性之间的对应关系,在单晶体与$T_{\rm c}$开始约44 K,使用微取样技术。晶体表面上的岛状部分清楚地具有具有完全FeSe层的K $_x$ Fe $_2$ Se $_2$结构,其与K $_2$ Fe $_4$ Se $_5$相结合形成。这导致出现44 K的$T_{\rm c}$起始。
2017-01-05 cond-mat.supr-con
Effective doping and suppression of Fermi surface reconstruction via Fe vacancy disorder in KxFe2-ySe2
我们研究了无序空位对新发现的碱金属插层铁硒化物超导体正常态电子结构的影响。为此,我们使用最近发展的Wannier函数为基础的方法,从第一性原理计算的组态平均光谱函数<A(k,w)>的K 0.8Fe 1.6Se 2无序Fe和K空位。我们发现,无序可以抑制预期的费米面重建,而不完全破坏费米面。更有趣的是,无序效应显着提高了化学势,产生了与高掺杂KFe 2Se 2几乎相同的扩大的电子袋,而没有向系统中添加载流子。
2012-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
A disorder-sensitive emergent vortex phase identified in high-Tc superconductor (Li,Fe)OHFeSe
系统地测量了一系列嵌入式铁硒化物超导体(Li,Fe)OHFeSe单晶薄膜在c向磁场下的磁输运性质。水热生长的薄膜样品具有不同程度的无序。我们观察到一个磁场增强的肩状功能的混合状态的高Tc(Li,Fe)OHFeSe薄膜弱无序,而功能消失在增强无序的薄膜。随着肩部特征的出现,不可逆性场被显著抑制到较低的温度。在实验和模型分析的基础上,建立了弱无序高Tc(Li,Fe)OHFeSe的新涡旋相图,其特征是在普通涡旋玻璃和液相之间出现了一个耗散涡旋相.结合相关实验和模型,进一步讨论了这种中间涡旋态出现的原因。
2022-05-06 cond-mat.supr-con
High-Tc superconductivity in FeSe at high pressure: Dominant hole carriers and enhanced spin fluctuations
电子-空穴带间相互作用对铁-磷属元素化物高温超导体的重要性已被广泛认识。然而,在FeSe单层膜和插层铁硒化物中,已经提出了没有空穴载流子的高Tc超导性,这提出了一个根本问题,即铁磷属化物和硫属化物是否具有不同的配对机制。本文通过磁输运测量和第一性原理计算,研究了体相FeSe在压力作用下高温相的电子结构特性。随着压力的增加,低Tc超导相转变为高Tc相,在那里我们发现正常状态的霍尔电阻率从负到正的变化,证明占主导地位的空穴载流子与其他FeSe衍生的高Tc系统形成鲜明对比。此外,霍尔系数显着放大,磁电阻表现出异常的标度行为,证明强烈增强的带间自旋涨落在高Tc相。这些结果在FeSe突出的相似性与高Tc相的铁pnictides,构成了一个统一的理解铁基超导性的一步。
2016-11-23 cond-mat.supr-con
Two new parent compounds for FeSe-based superconducting phases
铁磷属元素化物的超导电性与其四方相到正交相和反铁磁(AFM)相变密切相关。然而,由于铁硫族化合物的母体化合物的缺乏,同样的情况是否适用于铁硫族化合物的对应物还不清楚。本文报道了乙二胺插层FeSe中两种新相的合成和结构测定,一种为四方晶系,另一种为室温正交晶系,可以用中性间隔层稳定。这两个相都可以被认为是超导性的母体化合物,因为它们在原始形式下是非超导的(non-SC),而在Na掺杂后,它们分别具有Tc高达38 K和46 K的超导性(SC),并且SC和no-SC之间的切换是可逆的。此外,两个非SC母体化合物没有显示出远距离磁有序的证据,只有在低温下的动态自旋波动,表明SC和AFM有序之间没有竞争。结果表明,未掺杂的硒化铁在基态具有量子顺磁性,这意味着它们与磷族元素化物的配对机制不同。
2016-07-05 cond-mat.supr-con
Superconductivity in LiFeO2Fe2Se2 with anti-PbO-type Spacer Layers
在不同结构的铁砷化物中发现了超导性,通过交替堆叠导电的Fe_2As_2层和间隔层,包括碱金属或碱土金属离子和PbO或钙钛矿型氧化物块。到目前为止,除了AxFe 2-ySe 2中的碱金属离子之外,在结构上类似于Fe 2As 2层的中性Fe 2Se 2层之间不能插入间隔层。AxFe_(2-y)Se_(2-x)中超导相的转变温度为32 K,超导相总是与绝缘相共生,绝缘相表现出反铁磁有序,具有极高的Neel温度(~560 K)和Fe空位有序。这种不均匀性使得对AxFe 2-ySe 2中潜在物理的研究变得复杂。在这里,我们报告了一种新的超导体LiFeO_2Fe_2Se_2的水热法合成,表现出超导性在~43 K,其中反PbO型的LiFeO_2的间隔层已成功地插入之间的反PbO型Fe_2Se_2层。这一发现表明,超导电性可以实现在铁硒化物与一个新的间隔层的反PbO型,这是没有发现在铁砷化物,并扩大了类别的铁基超导体。这种新的合成方法为寻找具有不同间隔层的新型超导体开辟了新的途径,有助于进一步研究铁基高温超导体的物理机制。
2013-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spin reorientation in TlFe1.6Se2 with complete vacancy ordering
用单晶中子衍射、核前向散射和透射电镜研究了TlFe_(1.6)Se_2中空位有序性与磁性的关系。化学和结构均质晶体的检查允许真实的基态被揭示,其特征在于Fe力矩位于ab平面低于100 K。这与包含有序和无序区域的晶体形成鲜明对比,其中观察到c轴和ab平面取向之间的竞争。因此,部分无序的TlFe1.6Se2的性质不仅仅与有序或无序区域相关。这与相分离导致插层铁硒化物的独立物理性质的观点形成对比,表明有序和无序区域之间的耦合可能在超导类似物中发挥重要作用。
2012-09-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local spin fluctuations in iron-based superconductors: 77Se and 87Rb NMR measurements of Tl0.47Rb0.34Fe1.63Se2
本文报道了(Tl,Rb)$_{y}$ Fe $_{2-x}$ Se $_2$($T_c = 32$ K)的核磁共振研究。单晶测量高达480 K的$^{77}$ Se和$^{87}$ Rb核显示超导相,没有磁序。当温度高于$T_c$时,Knight位移$K$和弛豫速率$1/T_1T$都非常强烈地增加,然后在400 K处变平. $K$和$1/T_1T$数据的二次$T$依赖性和完美比例性证明了它们的顺磁矩起源。这种赝能隙响应的最小模型不是一个丢失的态密度,而是来自巡回电子和局部磁分量的两个附加贡献,这是一个统一许多铁基超导体中$K$和$1/T_1 T$数据的框架。
2011-12-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fe-vacancy order and superconductivity in PbO-type tetragonal β-Fe1-xSe
在最近发现的FeSe(A_(1-x)Fe_(2-y)Se_(2),A = K,Rb,Cs,Tl)系统中,有几个超导转变温度在30-40 K范围内。虽然超导相还没有最终确定,但已经确定了一个以上的具有特定铁空位和/或钾空位顺序的磁性相,其中一些被认为是母相。本文报道了非插层FeSe(PbO-型四配位β-Fe_(1-x)Se)中铁空位的存在和有序性。通过分析电子显微镜发现了三种类型的铁空位有序,其中一种在低温下被确定为非超导和磁性。这一发现表明,在A1-xFe 2-ySe 2中发现的富相并不是Fe-Se相关超导体所独有的。此外,具有特定铁空位有序度的β-Fe_(1-x)Se磁性相更有可能是FeSe超导体系的母相,而不是以前所认为的β-Fe_(1 +δ)Te。
2013-12-27 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Ca-doped graphene
石墨烯是一种零能隙半金属,可以通过物理或化学修饰转变为金属、半导体或绝缘状态。超导性在这些状态中明显缺失,尽管有相当多的实验努力和许多理论建议。在这里,我们报告的超导电性在钙修饰的石墨烯实现的石墨烯层压板,包括良好的分离和电子解耦的石墨烯晶体的插入。与插层石墨相反,我们发现Ca是在我们的实验中使用的插层剂(例如钾、铯和锂)中在1.8 K以上的石墨烯层压板中诱导超导性的唯一掺杂剂。Ca修饰的石墨烯在~ 6 K时成为超导体,并且发现转变温度强烈依赖于Ca层的限制和诱导的载流子浓度。除了超导石墨烯的第一个证据外,我们的工作还显示了使用其层压材料在其他2D材料中诱导和研究超导性的可能性。
2015-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Percolative superconductivity in La2CuO4.06 by lattice granularity patterns with scanning micro X-ray absorption near edge structure
最简单的含氧化合物的铜酸盐超导体La_2CuO_(4 +y)表现出明显的相分离,但直到最近才用扫描微X射线衍射观察到多尺度结构相分离。在这里,我们得到了进一步的信息,结构相分离,使用本地探针X射线吸收近边结构。超导单元的空间分布是控制具有分散超导单元的复杂物质中超导性的关键参数。这些氧化物形成由超导原子单层插入间隔物制成的超分子结构。氧自由基进入岩盐La_2O_2 ~+y间隔层,形成富氧自由基熔池和贫氧自由基熔池。用扫描La L3边微X射线吸收近边结构测定了它们的空间分布。在晶体的不同微米尺寸部分观察到富氧水坑的渗滤网络。此外,复表面电阻率显示出两个跳跃与内的水坑和水坑间的超导电性的开始。本文还讨论了氧掺杂的La_2CuO_4 ~(+y)与铁硒化物超导体中相分离的相似性。
2014-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
A Novel Large Moment Antiferromagnetic Order in K0.8Fe1.6Se2 Superconductor
铜氧化物高温超导体的发现激发了人们在磁性材料中寻找非常规超导体的灵感。一个成功的方法是通过掺杂或高压来抑制磁性母体化合物中的长程序,以将材料推向量子临界点,这在最近发现的铁基高TC超导体中得到了复制。在所有先前建立的例子中,与超导性共存的长程磁序要么具有小的磁矩,要么具有低的有序温度。在这里,我们报告一个例外,这一规则在最近发现的硒化钾铁。超导成分确定为铁空位有序的K0.8Fe1.6Se2,Tc高于30 K。一种新的大磁矩3.31 μB/Fe反铁磁有序结构,具有体超导体中前所未有的高有序化温度TN = 559 K。这一结果将为进一步研究强自旋交换场中的超导性提供新的思路。
2011-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reversibly tuning the insulating and superconducting state in KxFe2-ySe2 crystals by post-annealing
自从氧磷属化合物LaFeAsO_(1-x)Fx在26 K发现超导性以来,在凝聚态物理和材料科学领域引起了极大的兴趣。在铁磷属元素化物超导体的多种结构中,PbO结构的FeSe由于其化学组成中没有有毒的磷属元素,结构最简单,因而受到人们的特别关注。然而,铁硫族化合物的超导转变温度(Tc)并没有像其他铁磷属化合物超导体那样在常压下提高,直到在钾插层铁硒化物KxFe 2-ySe 2中发现了30 K以上的超导性。在具有不同化学计量的KxFe 2-ySe 2中观察到绝缘和超导状态,并且一些小组已经通过改变起始材料的比例将系统从绝缘状态调谐到超导状态[10,11]。最近的中子散射数据表明,超导性可能建立在Fe空位的有序态和具有很强有序磁矩3.4 B的反铁磁态的基础上。在这里,我们表明,超导电性实际上可以直接从绝缘状态的后退火和快速淬火调谐在一个单一的样品。在室温下等待几天后,超导性将消失,电阻率再次表现出绝缘行为。能量色散X射线能谱(EDXS)分析了生长态样品和退火淬火后样品的成分空间分布,发现它们非常接近。因此,很容易得出结论,当Fe空位处于随机(无序)状态时,实现了超导电性。一旦它们通过弛豫或缓慢冷却而排列成有序状态,系统就变成了绝缘体。
2011-03-07 cond-mat.supr-con
$\rm Li_x(C_5H_5N)_yFe_{2-z}Se_2$: a defect resilient expanded-lattice high-temperature superconductor
二维铁-硫系化合物的层间距与超导临界温度($T_c$)的提高有显著的相关性。在这项工作中,同步辐射X-射线吸收($XAS$,在Fe和Se K边缘)和发射($XES$)光谱,允许讨论如何重要的上升$T_c$(44 K)的分子插层$\rm Li_x(C_5H_5N)_yFe_{2-z}Se_2$涉及到电子和局部结构的变化时,无机主机掺杂($x$)的感觉。$XES$表明,边缘共享$\rm FeSe_4$四面体的宽分离层携带低自旋部分,与母体$β$ - $\rm Fe_{2-z}Se_2$相比,局部Fe磁矩略微降低。Pre-edge $XAS$建议在锂化时逐步减少金属$3d-4p$状态的混合。通过常规的$T_c$ -优化措施探测的掺杂介导的局部晶格修改(参见阴离子高度和$FeSe_4$四面体规则性),当层间隔很远时变得不太相关。在扩展的X射线吸收精细结构的基础上,这种扭曲通过与Fe位空位相关的较软Fe网络来补偿,从而减轻电子晶格相关性和超导性。密度泛函理论($DFT$)指导的修改孤立的$\rm Fe_{2-z}Se_2$($z$,空位)平面,类似的主机层,确定Fe位缺陷发生在低能量成本,引起拉伸Fe片,与实验一致。$\rm Li_x(C_5H_5N)_yFe_{2-z}Se_2$中的稳健的高$T_c$源自电子供给间隔物和硒化铁层对缺陷化学的耐受性的相互作用,这是有利地调节其费米表面性质的工…
2023-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con