费米面拓扑结构对空穴和电子掺杂Ba(Fe $_{1-x}$ TM $_{x}$)$_2$ As $_2$(TM =Cr,Mn,Co)面内电阻率各向异性的重要性
Importance of Fermi Surface Topology for In-Plane Resistivity Anisotropy in Hole- and Electron-Doped Ba(Fe$_{1-x}$TM$_{x}$)$_2$As$_2$ (TM=Cr, Mn and Co)
The in-plane anisotropy of resistivity has been investigated for Ba(Fe$_{1-x}$TM$_{x}$)$_2$As$_2$ (TM-Ba122, TM$=$Cr, Mn, and Co) where the substitution sites are the same but the doped carriers are different for different TM elements. The Hall coefficient measurements indicated that hole carriers are effectively doped by Cr substitution but not by Mn substitution. It has been found that the resistivity difference $Δρ=ρ_{\rm b}-ρ_{\rm a}$ in the antiferromagnetic-orthorhombic (AFO) phase of Cr-Ba122 is initially positive but it turns to negative with increasing Cr content, whereas the positive $Δρ$ monotonically increases with Mn substitution in Mn-Ba122. In the paramagnetic-tetragonal phase, $Δρ$ is always positive, but it decreases with substitution in Cr-Ba122, in contrast to the electron-doped case. These results demonstrate that the resistivity anisotropy exhibits electron-hole asymmetry in both AFO and nematic phases and that it depends on the Fermi surface topology whether the carrier scattering results in a positive or negative $Δρ$.
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。
In-plane anisotropy of electrical resistivity in the strain-detwinned SrFe2As2
本征的,在平面内的电阻率的各向异性进行了研究的SrFe $_2$作为$_2$的机械解孪单晶的温度以上和以下的耦合结构/磁性转变,$T_{\textrm{TO}}$。电阻率对于沿正交$a_o$方向(反铁磁交替磁矩的方向)的电流流动较小,并且对于沿$b_o$方向(铁磁链的方向)的传输较大,这类似于CaFe $_2$ As $_2$和BaFe $_2$ As $_2$化合物。高能X射线衍射结果证实了SrFe $_2$ As $_2$的一级结构转变,其转变温度和性质不受中等应变的影响。对于小的应变水平,这是刚刚足以detwin的样品,我们发现一个可以忽略不计的影响电阻率以上$T_{\textrm{TO}}$。随着应变的增加,电阻率各向异性开始发展到高于$T_{\textrm{TO}}$,清楚地表明各向异性与对应变的强烈响应的关系。我们的研究表明,电子向列性不能观察到的FeAs基化合物中的结构转变是强烈的一级。
Correlation between the strength of low-temperature T-linear normal-state resistivity and $T_{\rm c}$ in overdoped electron-doped cuprate superconductors
本文在动能驱动超导框架内,揭示了过掺杂电子掺杂型铜氧化物超导体中由自旋激发同时介导的电子umklapp散射与电子配对,自然导致了低温T线性正常态电阻率强度与超导转变温度$T_{\ m c}$之间的内在关联。
On the origin of non-monotonic doping dependence of the in-plane resistivity anisotropy in Ba(Fe$_{1-x}T_x$)$_2$As$_2$, $T$ = Co, Ni and Cu
测量了Ba(Fe $_{1-x}$ Ni $_x$)$_2$ As $_2$和Ba(Fe $_{1-x}$ Cu $_x$)$_2$ As $_2$的退孪晶单晶的面内电阻率各向异性。数据揭示了非单调掺杂依赖性,类似于先前对Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$的观察。母体化合物的磁输运测量揭示了非线性霍尔系数和强线性项的横向磁阻。这两种效应都迅速抑制与化学取代在一个类似的组成范围内的大的面内电阻率各向异性的发病。这表明,相对较小的平面内各向异性的母体化合物在自旋密度波状态是由于存在各向同性,高迁移率口袋的重建费米表面。逐步抑制的贡献所产生的导电性从这个各向同性口袋与化学取代最终揭示了潜在的面内各向异性与剩余的FS口袋。
Hole superconductivity in the electron-doped superconductor PCCO
我们测量了电子掺杂超导体Pr_{2-x} Ce_xCuO_4的电阻率和霍尔角随掺杂和温度的变化。温度为100 K < T <300 K时的电阻率Rho_xx对电子最为敏感。它的温度行为在很宽的掺杂范围内与掺杂无关,甚至对非超导样品也是如此。另一方面,横向电阻率rho_xy或霍尔角θ_H(其中cot(θ_H)= rho_xx/rho_xy)对空穴和电子都敏感。它的温度依赖性受到掺杂的强烈影响,并且cot(theta_H)可以用于识别最佳掺杂(最大Tc),甚至远高于临界温度。这些结果表明,在电子掺杂的铜氧化物中,空穴是超导电性的主要来源。
Sign-reversal of the in-plane resistivity anisotropy in hole-doped iron pnictides
在母体和电子掺杂的化合物中,已经广泛地研究了铁磷属元素化物的耦合正交和磁性转变的电阻率的面内各向异性。所有这些研究普遍表明,在低于磁转变温度时自旋沿其反铁磁耦合的长斜方轴$a_{O}$上的电阻率$ρ_{a}$小于短斜方轴$b_{O}$的电阻率$ρ_{b}$,即。e. $ρ_{a}<ρ_{b}$。本文报道了在空穴掺杂化合物Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$中,随着掺杂量的增加,电阻率各向异性开始变得非常小,当掺杂量足够大时,电阻率各向异性最终改变符号,即:e. $ρ_{b}<ρ_{a}$。这一观察结果与最近的理论预测一致,该理论预测考虑了正交/斜方晶态中自旋波动对电子的各向异性散射。
c-Axis Transport and Resistivity Anisotropy of Lightly- to Moderately-Doped La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4} Single Crystals: Implications on the Charge Transport Mechanism
Carrier-doping effect and anomalous transport properties in Ni-doped CeCoIn5 investigated by Hall resistivity measurements
College of Science, Ibaraki University(茨城大学理学部);Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Institute for Materials Research, Tohoku University(东北大学材料科学高等研究所);Faculty of Education, Shinshu University(信州大学教育学部)
Spin anisotropy due to spin-orbit coupling in optimally hole-doped Ba$_{0.67}$K$_{0.33}$Fe$_{2}$As$_{2}$
利用极化非弹性中子散射研究了最佳空穴掺杂铁磷属元素化物Ba $_{0.67}$ K $_{0.33}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$($T_{\rm c}=38$ K)的自旋空间各向异性随温度和能量的变化关系.在超导状态下,虽然磁谱的高能量部分几乎是各向同性的,但低能量部分显示出明显的各向异性,表现为$c$轴极化共振。我们还观察到,在超导Ba $_{0.67}$ K $_{0.33}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$扩展到更高的能量相比,电子掺杂的BaFe $_{2-x}TM_{x}$ As $_{2}$($TM=$ Co,Ni)和等价掺杂的BaFe $_{2}$ As $_{1.4}$ P $_{0.6}$,表明$T_{\rm c}$和自旋各向异性的能量尺度之间的连接。在正常状态下,低能量的自旋各向异性的最佳空穴和电子掺杂的铁pnictides开始在类似的温度下,在该温度下的弹性电阻偏离居里-外斯行为,指出这两种现象之间可能的连接。我们的研究结果突出了自旋轨道耦合的铁pnictides的超导性的相关性。
Effect of doping on the magnetostructural ordered phase of iron arsenides: A comparative study of the resistivity anisotropy in the doped BaFe$_2$As$_2$ with doping into three different sites
为了揭示掺杂在铁基超导体中的作用,我们研究了BaFe $_2$ As $_2$在三个不同晶格位置中的任意一个上掺杂的面内电阻率,Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$,BaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$和Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$,重点研究了低温反铁磁/斜方晶(AFO)相的掺杂效应。已知高温顺磁/四磁(PT)相中掺杂的主要作用是通过提供载流子或通过施加化学压力来改变费米表面。在AFO阶段,我们发现了一个明确的剩余电阻率和电阻率各向异性的大小之间的相关性。这表明电阻率各向异性源于掺杂原子的各向异性杂质散射。剩余电阻率的大小也是控制AFO有序化温度$T_s$抑制率的参数。因此,AFO相中掺杂的主要作用是向体系引入无序,这与PT相中的无序不同。
Effect of tensile stress on the in-plane resistivity anisotropy in BaFe2As2
通过电阻率随温度的变化、X射线衍射和定量偏振光成像,研究了单轴拉伸应力和应变对砷化铁超导体BaFe $_2$ As $_2$结构/磁性转变的影响。我们表明,应变诱导一个可测量的单轴结构畸变以上的一阶磁过渡和显着涂抹的结构转变。这种响应不同于在另一种母体化合物SrFe $_2$ As $_2$中发现的响应,其中耦合的结构和磁性跃迁是强烈的一阶跃迁。这种结构响应的差异解释了BaFe $_2$ As $_2$中转变上方的平面电阻率各向异性。这一结论得到了单轴应变对电阻率各向异性影响的Ginzburg-Landau型唯象模型的支持。
Transport and magnetic properties of La-doped CaFe$_2$As$_2$
测量了Ca $_{1-x}$ La $_x$ Fe $_2$ As $_2$(x=0,0.05,0.1,0.15,0.19和0.25)单晶的输运性质和磁化率。虽然没有过渡金属被引入到FeAs平面中,但是观察到类似于Co掺杂的122铁-磷属元素化物中的大的面内电阻率各向异性。在低于T $_{SDW}$时,面内电阻率各向异性随La掺杂逐渐增大,与空穴掺杂的122超导体不同。样品的磁化率表明,La掺杂抑制了SDW,并在低温下诱导了Curie-Weiss类行为,这比其他122种铁基超导体强得多。