Ba(Fe $_{1-x}$ Ru $_x$)$_2$ As $_2$反铁磁正交相的面内电子各向异性
In-plane electronic anisotropy in the antiferromagnetic-orthorhombic phase of isovalent-substituted Ba(Fe$_{1-x}$Ru$_x$)$_2$As$_2$
L. Liu, T. Mikami, S. Ishida, K. Koshiishi, K. Okazaki, T. Yoshida, H. Suzuki, M. Horio, L. C. C. Ambolode, J. Xu, H. Kumigashira, K. Ono, M. Nakajima, K. Kihou… 展开作者
L. Liu, T. Mikami, S. Ishida, K. Koshiishi, K. Okazaki, T. Yoshida, H. Suzuki, M. Horio, L. C. C. Ambolode, J. Xu, H. Kumigashira, K. Ono, M. Nakajima, K. Kihou, C. H. Lee, A. Iyo, H. Eisaki, T. Kakeshita, S. Uchida, A. Fujimori
我们利用退火好的晶体研究了反铁磁正交相的等价Ru取代BaFe $_2$ As $_2$的面内电阻率各向异性和电子结构。残余电阻率分量的各向异性与Ru掺杂剂浓度成正比地增加,就像Co掺杂化合物的情况一样。另一方面,无论是剩余电阻率和电阻率各向异性引起的等价Ru取代被发现是一个数量级小于那些引起的杂价Co取代。结合角度分辨光电子能谱的结果,这表明几乎相同的各向异性能带结构的母体和Ru取代的化合物,我们确认的情况下,在剩余电阻率的各向异性产生的各向异性杂质散射的磁结构有序相,而不是直接从各向异性能带结构的相。
英文摘要:
We have studied the anisotropy in the in-plane resistivity and the electronic structure of isovalent Ru-substituted BaFe$_2$As$_2$ in the antiferromagnetic-orthorhombic phase using well-annealed crystals. The anisotropy in the residual resistivity component increases in proportional to the Ru dopant concentration, as in the case of Co-doped compounds. On the other hand, both the residual resistivity and the resistivity anisotropy induced by isovalent Ru substitution is found to be one order of magnitude smaller than those induced by heterovalent Co substitution. Combined with angle-resolved photoemission spectroscopy results, which show almost the same anisotropic band structure both for the parent and Ru-substituted compounds, we confirm the scenario that the anisotropy in the residual resistivity arises from anisotropic impurity scattering in the magneto-structurally ordered phase rather than directly from the anisotropic band structure of that phase.
Phase diagram of the isovalent phosphorous-substituted 122-type iron pnictides
最近的实验表明,等价掺杂体系给出了与异价掺杂情况相似的相图。例如,在磷(P)掺杂的情况下,BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$化合物中的磁序首先被抑制,然后超导圆顶出现到扩展的掺杂区域,但最终在大的$x$处消失。利用BaFe $_{2}$ As $_{2}$和BaFe $_{2}$ P $_{2}$的最小双轨道模型,结合自洽晶格Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,计算了P含量对相图$x$的影响。我们表明,我们的数值计算结果可以定性地与实验测量。
Superconductivity suppression and bilayer decoupling in Pr substituted YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$
Yale University(耶鲁大学);University of California, San Diego(加州大学圣迭戈分校);Michigan State University(密歇根州立大学);Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) National Accelerator Laboratory(斯坦福同步辐射光源,斯坦福直线加速器中心(SLAC)国家加速器实验室);Advanced Photon Source, Argonne National Laboratory(先进光子源,阿贡国家实验室);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器 DESY)
Anisotropy of the in-plane resistivity of underdoped Ba(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$ superconductors induced by impurity scattering in the antiferromagnetic orthorhombic phase
研究了低掺杂Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$单晶的面内电阻率各向异性。我们表明,在磁结构有序相的电阻率的各向异性产生的各向异性的剩余成分中的Co浓度$x$成比例增加。这证明了各向异性起源于Co原子取代Fe位的杂质散射,而不是迄今为止提出的机制,如重建的费米表面口袋的费米速度的各向异性。随着掺杂进行到顺磁-四极相,Co杂质转变为弱的和各向同性的散射中心。
Thermopower as sensitive probe of electronic nematicity in iron pnictides
本文研究了EuFePDMATHABMM(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_2$退孪晶单晶的热电势和电阻率的面内各向异性。与电阻率各向异性相比,热电势各向异性在远高于结构和磁性相变的温度下更明显并且已经清晰可见。最显著的是,热电势各向异性在结构转变下方改变符号。这是与两个贡献的相互作用,由于各向异性散射和轨道极化,这在高温和低温下分别占主导地位。
Comprehensive study of out-of-plane transport properties in BaFe$_{2}$As$_{2}$: Three-dimensional electronic state and effect of chemical substitution
我们研究了母体和化学取代的BaFe $_{2}$ As $_{2}$的面外输运性质。通过对霍尔系数和化学替代效应的研究,阐明了高温顺磁四元相$ρ_c(T)$面外电阻率随温度变化的原因。电子(空穴)载流子具有非相干(相干)特性,这是非金属(金属)$ρ_c(T)$的原因。虽然电子和空穴的贡献几乎相当,但在高温下电子的贡献略大,而在低温下空穴的贡献略大,导致$ρ_c(T)$的最大值。在低温反铁磁正交相,取代的主要影响是增加剩余电阻率分量,在平面内运输的情况下。特别地,Co原子取代Fe引起具有大的$\mathit{ac}$各向异性的强散射。我们发现,K取代诱导的非金属行为在$ρ_c(T)$在低温下,这可能是由于一个弱的本地化性质沿$c$轴方向。
A comprehensive scenario of the single crystal growth and doping dependence of resistivity and anisotropic upper critical fields in (Ba$_{1-x}$K$_x$)Fe$_2$As$_2$ ($0.22 \leq x \leq 1$)
用倒置温度梯度法在宽的组分范围$0.22 \leq x \leq 1$内生长了大尺寸高质量的空穴掺杂铁基超导体(Ba $_{1-x}$ K $_x$)Fe $_2$ As $_2$单晶。我们发现,高的均热温度,快速冷却速率,并调整温度窗口的生长是必要的,以获得单晶的重K掺杂晶体(0.65 $\leq x \leq$ 0.92)与窄的组成分布所揭示的尖锐的超导转变的磁化测量和接近100%的超导体积分数。通过X射线和成分分析对晶体进行了广泛的表征,揭示了$c$轴晶格参数随K取代的单调演化。定量测量的温度依赖性的面内电阻率,$ρ(T)$发现掺杂无关的,恒定的误差条内,在室温下的电阻率,$ρ(300K)$,在电子和等价取代的BaFe $_2$作为$_2$的组合物中的显着的掺杂依赖性形成鲜明对比。温度依赖性电阻率$ρ(T)$的形状示出了系统的掺杂演变,在过掺杂中接近$T^2$,并且在最佳掺杂下揭示了$T$线性分量的显著贡献。对于$H\parallel c$、$ H_{c2,c}$和$H \parallel ab$、$H_{c2,ab}$,上临界场$d H_{c2}/dT$的斜率与$T_c$成线性比例。上临界场的各向异性,$γ\equiv H_{c2,ab} / H_{c2,c}$确定近零场$T_c$增加从$\sim$ 2到4-5随着增加K掺杂水平从最佳$x \sim$ 0.4到强过掺杂$x$…
Uniaxial pressure effect on the magnetic ordered moment and transition temperatures in BaFe$_{2-x}T_x$As$_2$ ($T=$Co, Ni)
我们使用中子衍射和μ子自旋弛豫研究了面内单轴压力对BaFe $_2$ As $_2$及其Co和Ni取代成员中反铁磁(AF)正交相的影响。在低温AF有序状态下,使正交晶体去孪晶所需的单轴压力也增加了磁有序矩,对于BaFe $_{1.9}$ Co $_{0.1}$ As $_2$,在40 MPa下达到11 $\%$的增加,并且对于BaFe $_{1.915}$ Ni $_{0.085}$ As $_2$,达到15 $\%$的增加。我们还观察到的AF有序温度($T_N$)的增加约0.25 K/MPa的所有化合物,符合密度泛函理论计算,揭示更好的费米表面嵌套巡游电子单轴压力下。结合动力学平均场理论和密度泛函理论,得到了磁有序矩的掺杂依赖性,表明在最佳超导性附近,压力诱导的磁有序矩增加与量子涨落和附近的电子相变密切相关.
Strongly three-dimensional electronic structure and Fermi Surfaces of SrFe$_{2}$(As$_{0.65}$P$_{0.35}$)$_{2}$: Comparison with BaFe$_{2}$(As$_{1-x}$P$_{x}$)$_{2}$
等价取代铁磷属元素化物超导体SrFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$($x$ =0.35)的最佳临界温度比类似系统BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$稍高,其母体化合物SrFe $_{2}$ As $_{2}$的Néel温度比BaFe $_{2}$ As $_{2}$高得多。利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了最佳掺杂SrFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$的能带结构和费米面。与BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$的情况一样,在(0,0)附近观察到三个类孔费米面(FS),在($π$,$π$)附近观察到两个类电子费米面。用不同光子能量的测量表明,其中一个空穴FS比BaFe(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$中相应的一个沿着$k_{z}$方向更强烈地翘曲,而电子FS几乎是圆柱形的,不像BaFe(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$中的波纹状FS。ARPES数据与第一性原理能带结构计算结果的比较表明,不仅不同轨道性质的能带之间,而且相同轨道性质的空穴和电子FS之间的准粒子质量重整化因子也不同。通过研究空穴和电子FS之间的嵌套条件,我们得出结论,FeAs层之间的磁相互作用,而不是FS嵌套发挥…