The electronic structure of LiFeAs and NaFeAs probed by resonant inelastic x-ray scattering spectra
给出了LiFeAs和NaFeAs的共振非弹性X射线散射(RIXS)测量结果和电子结构计算结果。实验和理论都表明,在费米能级附近,态密度主要由Fe 3d态的贡献决定。Fe L2,3的非共振和共振(在L2阈值激发)X射线发射谱与LaOFeAs和CaFe_2As_2的谱的比较表明,在能量和I(L2)/I(L3)强度比上有很大的相似性。发现所有FeAs基超导体的I(L2)/I(L3)强度比与金属Fe比与相关FeO更相似。基于这些测量,我们得出结论,铁基超导体是弱或中等关联系统。
2009-07-17 cond-mat.supr-con
Observation of Spin Fluctuations in a High-Tc Parent Compound Using Resonant Inelastic X-ray Scattering
我们报告的第一个观察软X-射线散射的自旋涨落在高Tc的母体化合物。用Cu M边软X射线辐照反铁磁电荷转移绝缘体CaCuO 2。散射强度的超高分辨率测量显示,由于自旋交换散射,作为低能量损失功能的磁振子-磁振子激发。该过程类似于光学拉曼散射。该光谱提供了第一次测量的两个磁振子激发能和反铁磁交换参数在无限层CaCuO 2。结果表明,软X射线共振非弹性散射是研究铜氧化物自旋动力学的一种新方法。
2008-06-27 cond-mat.supr-con
Conformity of spin fluctuations in alkali-metal iron selenide superconductors inferred from the observation of a magnetic resonant mode in K(x)Fe(2-y)Se(2)
利用飞行时间中子能谱在ab平面上对铁硫系超导体K(0.77)Fe(1.85)Se(2)(Tc =32 K)的金属相自旋激发进行了标测。我们观察到一个磁共振模,其能量和面内形状与相关化合物Rb(0.8)Fe(1.6)Se(2)中的几乎相同。这让我们推断,有一个独特的基本电子结构的体超导相K(x)Fe(2)Se(2),这是普遍的所有碱金属硒化铁超导体,并站在对比相关的铁pnictides的掺杂可调相图。此外,在绝对尺度上的共振的光谱权重,归一化到超导相的体积分数,是几倍大于最佳掺杂的BaFe(2-x)Co(x)As(2)。我们也没有发现任何额外的低能量分支的自旋激发远离Q_res的证据。我们的研究结果提供了新的输入铁基超导体的自旋动力学的理论模型。
2012-08-24 cond-mat.supr-con
On the extraction of paramagnon excitations from resonant inelastic X-ray scattering experiments
对高温超导体和相关铜氧化物的共振X射线散射实验表明,在几百meV量级的高激发能下存在强烈的顺磁散射。所有化合物的激发能表现出非常相似的行为,从磁有序的超导体到重费米子系统。然而,我们认为,这种明显的行为已经推断出的数据,通过模型拟合隐含地施加这种相似性。使用模型拟合,是免费的,从这样的限制,我们表明,顺磁是不是几乎定义良好,因为已经断言以前,有些顺磁可能不代表传播激发。我们的工作表明,以前发表在文献中的数据将需要重新分析与适当的模型。
2016-03-29 cond-mat.supr-con
Nematic correlation length in iron-based superconductors probed by inelastic x-ray scattering
向列性普遍存在于高$T_c$超导体的电子相中,特别是在Fe基体系中。我们使用非弹性X射线散射提取的温度依赖的温度相关长度$ξ$从FeSe,欠掺杂Ba(Fe $_{0.97}$ Co $_{0.03}$)$_2$作为$_2$和最佳掺杂Ba(Fe $_{0.94}$ Co $_{0.06}$)$_2$作为$_2$的声学声子模式的异常软化。在所有情况下,我们发现,$ξ$是很好地描述了一个幂律$(T-T_0)^{-1/2}$在很宽的温度范围内延伸。我们将这种平均场行为和扩展的波动机制归因于相当大的线弹性耦合,这可能对超导电性有害。
2020-05-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant inelastic x-ray scattering in single-crystal superconducting PrFeAsO0.7
测量了氧铌酸铁超导体PrFeAsO 0.7(Tc=42 K)单晶的Fe K边共振非弹性X射线散射(RIXS)谱。他们揭示了一个弱的,广泛的功能集中在4.5 eV的能量损失,这是轻微的共振增强时,入射能量调谐在附近的4p白线。我们初步将其归因于As 4p和Fe 3d之间的电荷转移激发。
2009-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inelastic Neutron Scattering Studies of the Spin and Lattice Dynamics in Iron Arsenide Compounds
中子在推进我们对砷化铁化合物中超导能隙的配对机制和对称性的理解方面发挥了重要作用。声子态密度的中子测量结果与从头计算结果吻合得很好,只要考虑到铁原子的磁性。然而,预测的超导转变温度小于1 K,使得超导的传统声子机制非常不可能。的自旋密度波相位的母体化合物内的自旋动力学的测量显示出强烈的色散与交换相互作用的自旋波与所观察到的磁序一致的证据。反铁磁涨落在超导化合物的正常相中持续存在,但它们更分散。在Tc以下,有证据表明这些波动在反铁磁波矢处凝聚成共振自旋激发,其能量与Tc成比例,与扩展s +/-波对称的非常规超导性一致。
2009-02-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Theory of Resonant Inelastic X-ray Scattering in high-T$_c$ cuprates
本文提出了一种计算任意能带结构的巡游电子系统的共振非弹性X射线散射(RIXS)谱的方法,精确地考虑了带正电荷的芯孔的影响。我们应用这种形式主义的铜酸盐超导体,并在很宽的掺杂范围内获得与实验数据的定量协议。我们再现的分散峰和非平凡的偏振依赖发现在RIXS实验上的几种材料。因此,我们表明,以前归因于集体磁模式的功能可以单独用能带结构来解释。
2013-12-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting pairing in resonant inelastic X-ray scattering
利用准粒子方法研究了超导转变对具有任意对称性的序参量超导体的共振非弹性X射线散射(RIXS)信号的影响.作为一个例子,我们比较了p波型序参量的超导转变以下和以上的直接RIXS信号。对于一个p波序参量与节线,我们表明,违反直觉,间隙的效果是最明显的动量转移的节点方向。这种现象可以自然地解释为一种嵌套效应。
2016-09-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum Dependence of Resonant Inelastic X-Ray Scattering Spectrum in Insulating Cuprates
在二维哈伯德模型中,利用小团簇的精确对角化技术,研究了绝缘铜氧化物的X射线共振非弹性散射谱。当入射光子能量被调谐到Cu K吸收边附近时,我们发现未被占据的上Hubbard带的特征可以通过各向异性的动量依赖性从光谱中提取。它们为理解空穴和电子掺杂超导体的不同行为提供了机会。
1999-10-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant Inelastic X-Ray Scattering as a Probe of the Phase and Excitations of the Order Parameter of Superconductors
共振非弹性X射线散射(RIXS)能够探测基本自旋、电荷、轨道和晶格激发的色散,这使得RIXS处于光子科学的前沿。本文发展了超导体上RIXS的散射理论,计算了其动量相关的散射振幅。考虑具有不同对对称性的超导体,我们证明了低能散射强烈地受到超导能隙和相干因子的影响。这使RIXS成为解开配对对称性和探测非常规超导体元激发的工具。
2015-04-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum dynamics of hydrogen in iron-based superconductor LaFeAsO0.9D0.1 measured with inelastic neutron spectroscopy
非弹性中子散射进行了铁基超导体LaFeAsO 0.9D0.1,其中大部分D(氘)取代氧,而进入间隙网站的一小部分。通过第一性原理计算,我们描述了间隙网站D(和H轻微混合)与四个等效的潜在的最小值。低于超导转变温度Tc = 26 K,新的激发出现在5-15 meV的范围内,而它们是缺席的参考系LaFeAsO 0.9F 0.1。14.5 meV和11.1 meV的强激发分别在15 K和20 K附近迅速加宽,其中每个能量变得相当于超导能隙的两倍。强激发归因于量子振动,或氢的带运动,只有当潜在的最小值的数量大于2时才会出现。
2019-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of inelastic scattering on the nuclear magnetic relaxation rate 1/T1T in iron-based superconductors
基于铁基超导体的五轨道模型,对铁基超导体的核磁弛豫速率1/T1进行了微观研究。本文主要讨论了多体相互作用引起的准粒子非弹性阻尼率γ对s ~++和s ~+波超导态相干峰大小的影响。我们以Ba(Fe 1-xCox)2As 2为研究对象,从最佳掺杂到过掺杂,从实验电阻率出发,系统地评估了正常态下的γ。其次,基于二阶微扰理论,从微观上计算了超导态的γ。在最佳掺杂的化合物中(Tc ~ 30 K),由于s ~++和s ~+-波态的大γ,1/T_1T上的相干峰被完全抑制。另一方面,在Tc < 10 K的重度过掺杂化合物中,两个配对态都可能出现相干峰,因为Tc处的γ很快就被抑制,与Tc成正比^[2]。通过对理论和实验结果的比较,我们得出结论:从目前的实验结果中很难区分s++和s+-波态。
2012-07-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant inelastic x-ray scattering in one-dimensional copper oxides
利用精确对角化技术,对一维含最近邻库仑相互作用的哈伯德模型进行了理论研究,得到了一维绝缘铜氧化物中Cu的K边共振非弹性X射线散射(RIXS)谱.我们发现可以通过RIXS实验检测到以下特征:(i)具有大动量转移的光谱表明激子的形成,即,合弄和双布朗的束缚态。(ii)具有小动量转移的光谱依赖于入射光子能量。我们建议,RIXS提供了一个独特的机会,研究上哈伯德带在一维铜酸盐。
2000-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Numerical study of resonant inelastic X-ray scattering at the oxygen $K$-edge in insulating cuprates
本文用集团微扰理论(CPT)、Hartree-Fock近似(HFA)和精确对角化(ED)方法研究了绝缘铜氧化物中O $K$边的共振非弹性X射线散射(RIXS)。我们考虑三带哈伯德模型,用CPT结合微扰方法给出了Zhang-Rice单重态(ZRS)激发和电荷转移激发的动量依赖关系。使用CPT和HFA计算的RIXS光谱的比较揭示了不同的动量依赖性,通过上哈伯德带和ZRS带的属性的变化。这些发现得到了支持的分析,使用ED方法的RIXS光谱和动态电荷结构因子。
2022-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Paramagnon dispersion in $β$-FeSe observed by Fe $L$-edge resonant inelastic x-ray scattering
本文报道了用Fe $L$边共振非弹性X射线散射(RIXS)方法研究了不寻常的超导体$β$ -FeSe.该RIXS实验的高能量分辨率($\approx\,$ 55 $\,$ meV FWHM)使得解决Fe $3d$流形的低能激发成为可能。这些包括一个宽峰,其显示沿着单Fe正方形倒易晶格的$(π,0)$和$(π,π)$方向的100-200 $\,$ meV之间的色散趋势,并且其可以归因于顺磁子激发。FeSe的多带价态是其中这种激发已被软X射线RIXS识别的最金属的价态之一。
2019-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced charge excitations in electron-doped cuprates by resonant inelastic x-ray scattering
共振非弹性X射线散射(RIXS)调谐的铜L边缘是一个可能的工具,以检测在铜酸盐超导体的电荷激发。我们从理论上探讨了RIXS观测集体电荷激发的可能性。通过中间态的RIXS过程不可避免地使电子掺杂中的电荷激发的光谱权重比空穴掺杂中的更强。动态电荷结构因子中也出现了电子-空穴不对称性,显示出电子掺杂中新的增强的小动量低能模式。这些事实表明,在电子掺杂的系统中,通过RIXS检测新的电荷模式的可能性。
2015-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice coupling and Franck-Condon effects in K-edge resonant inelastic X-ray scattering
我们讨论了最近的铜K-边共振非弹性散射(RIXS)的结果CuB 2 O 4,模型系统组成的电子隔离的CuO 4斑块,表现出异常的入射光子能量的依赖性,不被捕获的电子只有模型。我们表明,这些异常的功能,可以定性地描述扩展的电子只考虑到包括晶格自由度。我们的研究结果具有重要的一般意义的K-边缘RIXS结果的解释电子高维过渡金属氧化物。
2010-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for Dynamic Phase Separation and High Energy Spin Dynamics in underdoped La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ from Resonant Inelastic X-Ray Scattering
利用动量分辨共振非弹性X射线散射(RIXS)方法研究了La $_2$ CuO $_4$(LCO)和欠掺杂La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$(LSCO)在Cu $L_3$边缘的集体磁模.在LCO中,RIXS测量的单磁振子色散与中子非弹性散射测量的结果一致。对于LSCO的自旋动力学表明一个分支分散高达$\sim$ 400 meV共存的分支在较低的能量。到目前为止,只有后者被中子观察到,被认为是掺杂铜酸盐的关键特征。高能分支的存在表明LSCO处于动态非均匀自旋态。
2009-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sudden reversal in the pressure dependence of Tc in the iron-based superconductor CsFe2As2: A possible link between inelastic scattering and pairing symmetry
我们报告了铁基超导体CsFe 2As 2中Tc的压力依赖性的突然逆转,类似于最近在KFe 2As 2中发现的情况[Tafti等人,9,349(2013)]。在KFe 2As 2中,我们观察到在零温度极限下霍尔系数没有变化,再次排除了跨越临界压力Pc的Lifshitz转变。我们解释的Tc反转的两种材料作为一个相变从一个配对状态到另一个,调整压力,并调查什么参数控制这种转变。比较不同的剩余电阻率的样品,我们发现,6倍的杂质散射的增加并不移位Pc。通过对KFe_2As_2在压力下的X射线衍射研究,我们报道了晶格常数和As-Fe-As键角随压力的变化关系。这些晶格参数的压力依赖性表明,Pc应该是显着高于在CsFe_2As_2比KFe_2As_2,但我们发现,相反,Pc是较低的CsFe_2As_2。压力下的电阻率测量揭示了跨Pc的制度的变化,这表明非弹性散射和配对对称性之间可能存在联系。
2014-04-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unraveling the Nature of Charge Excitations in La$_2$CuO$_4$ with Momentum-Resolved Cu $K$-edge Resonant Inelastic X-ray Scattering
精确对角化模型计算的结果揭示了与不同的拉曼损耗峰在铜$K$ -边缘共振非弹性X射线散射(RIXS)从La $_{2}$ CuO $_{4}$的状态的轨道特性。该模型包括必要的电子轨道,以突出非本地张-赖斯单线态,电荷转移和$d$ - $d$激发,以及顶端氧2 $p_z$字符的状态。这些激发的分散体进行了讨论,共振最终状态波函数映射的前景。一个良好的协议与实验强调了大量的多轨道字符的RIXS公司在能量转移范围1-6 eV。
2010-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant Inelastic X-ray Scattering (RIXS) Spectra for Ladder Cuprates
梯状化合物Sr $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$作为超导铜氧化物的准一维类似物和当Sr被Ca取代时作为其自身的超导体都是令人感兴趣的。为了模拟该化合物的共振非弹性X射线散射(RIXS)谱,我们研究了较简单的SrCu $_{2}$ O $_{3}$体系,该体系的晶体结构包含非常相似的梯形平面。我们用只含Cu的两带紧束缚模型近似计算了SrCu $_{2}$ O $_{3}$的LDA色散.强关联效应被纳入反铁磁基态的假设。角分辨光电子能谱(ARPES)和RIXS的梯形化合物的数据被发现是在合理的符合我们的理论预测。
2008-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective nature of spin excitations in superconducting cuprates probed by resonant inelastic x-ray scattering
利用共振非弹性X射线散射(RIXS)技术,研究了高温超导体YBa_2Cu_3 O_(6 +x)在宽掺杂范围(0.1 < x < 1)内的色散自旋激发。当入射光子能量从共振条件失谐时,仔细监测激发分布,发现自旋激发能对所有x都与失谐无关。这些发现表明,掺杂铜氧化物中自旋翻转RIXS分布的最大部分来自磁集体模式,而不是最近理论上提出的非相干粒子-空穴激发[Benjamin等人,Phys. Rev. Lett. 112,247002(2014)]。在铜酸盐的电子系统的理论描述的影响进行了讨论。
2015-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant inelastic x-ray scattering (RIXS) spectra of magnesium diboride
用紧束缚线性Muffin-tin轨道方法计算了硼在MgB_2中吸收边附近激发的软X射线荧光K发射谱。在计算中,入射光子的方向与样品的六边形轴之间的入射角为60度和75度。在前一种情况下与实验进行了比较,发现了很好的一致性。此外,在较大的角度下,还预测了另一种低于费米能级的共振特性。这一特征可能与布里渊区中L-H线附近的反键B π带的激发有关。
2003-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Probing light-driven quantum materials with ultrafast resonant inelastic X-ray scattering
超快光脉冲是控制量子材料和引发新型光致相变的重要工具。了解这些动力学现象需要一个对自旋、电荷和轨道自由度敏感的探针。时间分辨共振非弹性X射线散射(trRIXS)是一种新兴的光谱方法,它通过提供前所未有的光激发固体的有限动量波动光谱来响应这一需求。在这方面,我们简要回顾了最先进的trRIXS实验凝聚态系统,以及最近的理论进展。然后,我们描述了未来的研究机会的背景下,光控制的量子物质。
2020-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Implications of Resonant Inelastic X-ray Scattering Data for Theoretical Models of Cuprates
在铜氧化物超导体的理论描述中,通常有两种观点:(1)铜氧化物可以用修正的t-J模型来描述; (ii)过掺杂的铜酸盐接近正常费米液体(NFL)的状态。我们认为,最近的共振非弹性X射线散射数据挑战这两点。虽然修改后的t-J模型很好地描述了强欠掺杂制度,它无法描述高能量的磁激发时,接近最佳掺杂。这可能表明张-赖斯单线态图的失败。在过掺杂区,动量积分自旋结构因子S(ω)具有与未掺杂母体化合物相同的强度和能量分布。这意味着整个自旋谱求和规则在ω~ 2 J处饱和,而在NFL中,谱权重应该仅在远大于2 J的总带宽处饱和。
2013-08-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum-resolved charge excitations in high-Tc cuprates studied by resonant inelastic x-ray scattering
本文报道了高Tc铜氧化物的K边共振非弹性X射线散射(RIXS)研究。从母体莫特绝缘体到载流子掺杂超导体,研究了CuO 2平面上的动量分辨电荷激发。发现未掺杂绝缘体中的Mott间隙激发通常沿[pi,pi]方向比沿[pi,0]方向表现出更大的色散。另一方面,共振条件显示出材料依赖性。在空穴掺杂时,莫特能隙激发的色散变弱,同时带内激发在能隙下方以连续强度出现。在电子掺杂的情况下,莫特间隙激发是突出的区域中心和色散带内激发观察到在有限的动量转移。
2007-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cu $K$-edge Resonant Inelastic X-Ray Scattering in Edge-Sharing Cuprates
我们目前的计算共振非弹性X射线散射(RIXS)在边缘共享的氧化铜系统,如CuGeO $_{3}$和Li $_{2}$ CuO $_{2}$,适合硬X射线散射的光激发电子位于以上的氧2 p和铜3d轨道能量。我们进行精确的对角化的多带哈伯德和确定的能量,轨道特性和共振配置文件的激发,可以通过RIXS探测。在2-7 eV光子能量损失范围内,我们发现Li $_{2}$ CuO $_{2}$和CuGeO $_{3}$与最近的结果非常一致。
2007-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Insights into the High Temperature Superconducting Cuprates from Resonant Inelastic X-ray Scattering
近年来仪器的改进使共振非弹性X射线散射(RIXS)成为研究铜氧化物磁激发的一种新的有价值的探测手段。本文介绍了RIXS,专注于铜$L_3$共振,并回顾了最近的实验使用这种技术。这些讨论中的光的其他实验探针,如非弹性中子散射和拉曼散射。这些研究的成功促使世界各地的同步加速器开发了几种新的RIXS光谱仪,这些光谱仪承诺,除其他改进外,能量分辨率提高了5-10倍。最后,我们概述了几个关键领域,这些领域有望在这一新兴领域取得进一步的重要发现。
2014-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical spin susceptibility in La2CuO4 studied by resonant inelastic x-ray scattering
共振非弹性X射线散射(RIXS)是研究固体中基元激发的有力手段。它现在被广泛应用于研究磁激励。然而,其复杂的横截面意味着RIXS比非弹性中子散射(INS)更难解释。在这里,我们报告的高分辨率RIXS测量的磁激发的La 2 CuO 4,反铁磁母体的一个系统的高温超导体。在高能量(~2 eV),RIXS光谱显示的角度依赖的dd轨道激发被发现是在很好的协议与单网站多重计算。在较低的能量(<0.3 eV),我们表明,依赖于波矢的RIXS强度成正比的产品的单离子自旋翻转截面和自旋波激发的动态磁化率。当自旋翻转截面被分割时,RIXS的磁振子强度显示出与INS数据的显著相似性。我们的结果表明,RIXS是一个定量探针的动态自旋极化率在铜酸盐,因此,可以用于定量研究其他相关电子材料。
2020-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detection of Acoustic Plasmons in Hole-Doped Lanthanum and Bismuth Cuprate Superconductors Using Resonant Inelastic X-Ray Scattering
高温超导体表现出丰富多样的相与他们的电荷自由度。在这些层状铜氧化物超导体中,价电荷可以引起电荷有序或声等离子体激元。虽然已经观察到空穴和电子掺杂的铜氧化物的电荷有序,但仅在电子掺杂的材料中发现了声学等离子体。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS)观察两个家庭的空穴掺杂铜酸盐超导体[La 2-xSrxCuO 4(LSCO)和Bi 2Sr 1.6La 0.4CuO 6 +d(Bi 2201)]的声等离子体的存在,至关重要地完成图片。有趣的是,在相反的准静态电荷排序,表现在Cu和O的网站,所观察到的声等离子体主要与O网站,揭示了一个独特的二分法在空穴掺杂的铜酸盐的价电荷的行为。
2020-12-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing Magnetic Gap Collapse within a Three-band Model of Resonant inelastic x-ray scattering (RIXS) in the Cuprates
我们提出了一个三带哈伯德哈密顿量和相关的铜K边RIXS光谱的电子和空穴掺杂的铜酸盐在很宽的范围内的能量和动量转移。通过比较计算光谱的未填充的情况下,与相应的结果为15%的电子或空穴掺杂在两个不同的值的有效哈伯德参数U,通用签名的崩溃的磁隙和特征的动量依赖性和演变的光谱与掺杂。可用的RIXS数据支持电子掺杂的铜氧化物的间隙崩溃的情况下,但在空穴掺杂系统的情况被发现是不太清楚。
2006-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con