Accurate determination of the Fermi surface of tetragonal FeS via quantum oscillation measurements and quasiparticle self-consistent \textit{GW} calculations
我们进行de Haas-van Alphen测量和准粒子自洽\textit{GW}(QS \textit{GW})计算FeS。计算得到的费米面由两个空穴圆柱和两个电子圆柱组成。我们观察到所有八个预测FS截面实验。与动量无关的能带能量调整小于0.1 eV,计算和观察到的截面之间的最大偏差小于0.2%的布里渊区面积的$B \parallel c$。载流子密度为$\sim$ 0.5载流子/Fe。整个FS圆柱体的质量增强几乎是均匀的,并且是中等的,$\sim$ 2。不存在具有$d_{xy}$特征的第三孔柱有利于节状超导能隙的形成。
2019-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-dependent magnetization and magnetoresistivity studies on the tetragonal FeS (mackinawite): revealing its intrinsic metallic character
在2 $\leq T\leq $ 300 K、$H\leq$ 70 kOe和$P\leq$ 3.0 GPa范围内,利用磁电阻率和磁化强度研究了四元铁$_{1+δ}$ S的输运和磁性.此外,还应用了室温X射线衍射和光电子能谱学。与先前报道的非金属特性相反,Fe $_{1+δ}$ S本质上是金属的,但由于存在弱局部化,这种金属特性在室温以下不表现出。施加的压力强烈地降低了这种附加的电阻贡献,并因此提高了金属特性的温度范围,对于$\sim$ 3 GPa,金属特性的温度范围明显下降到75 K。超导电性的缺乏以及弱局域化背后的机制将被讨论。
2014-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Upper critical field and quantum oscillations in tetragonal superconducting FeS
在磁场$B$高达18 T,温度为0.03 K的情况下测量了FeS的磁阻和磁矩。超导转变温度被发现是$T_c$ = 4.1 K,和上临界场$B_{c2}$在$T_c$的各向异性比估计从初始斜率为$Γ(T_c)$ = 6.9。估计$B \parallel ab$和$c$的$B_{c2}(0)$分别为2.2和0.36 T。在电阻和转矩中观察到量子振荡。两个频率$F$ = 0.15和0.20千T的解决,并分配给一个准二维费米面圆柱。与该圆柱体相关的载流子密度和索末菲系数估计分别为5.8 $\times$ × 10 $^{-3}$载流子/Fe和0.48 mJ/(K $^2$ mol)。其他费米面口袋仍然有待发现。带结构的计算进行了比较,并与实验结果。
2016-09-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced Superconductivity on the Tetragonal Lattice in FeSe under Hydrostatic Pressure
用单晶样品通过测量直流磁化强度和电阻率研究了FeSe($T_{\rm c}$ $\sim$ 7.5 K)在压力下的超导电性。在静水压力高达$\sim$ 34 K,高于7 GPa时,发现$T_{\rm c}$的特征性三步增加。发现在$P$ $\sim$ 2.3 GPa时,从四方相到正交相($T_{\rm s}$ $\sim$ 87 K)的结构转变消失,高于此值时,$T_{\rm c}$迅速增加,表明四方相环境增强了超导性.在非静水压力下,$T_{\rm c}$的增加被抑制,并且在2GPa以上的四方晶系体积分数显著降低,这可能是由于单轴应力破坏了四方晶系晶格对称性。相图中的四方性(正交性)与增强(抑制)的超导电性之间的密切关系是FeSe和其他铁磷属元素化物超导体的共同特征。
2013-11-18 cond-mat.supr-con
Superconductivity at 27 K in tetragonal FeSe under high pressure
在高压下,观察到了四相FeSe超导体的超导转变温度Tc的大幅度提高。在1.48GPa时,起始温度高达27 K,压力系数高达9.1K/GPa。在1.48 GPa时,上临界场Hc 2约为72 T。由于FeSe系具有较高的Hc 2,因此有可能作为超导线材的候选材料。此外,对简单结构FeSe的超导电性的研究可能为铁基超导体的超导电性机制提供重要线索。
2008-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Crystal orientation and thickness dependence of superconductivity on tetragonal FeSe1-x thin films
最近在简单的四元FeSe结构中发现了超导电性。最近的研究表明,FeSe是非常规的,超导配对状态的对称性仍在争论中。为了解决这些问题,需要清洁的单晶和薄膜。本文报道了用脉冲激光沉积(PLD)技术在不同衬底上制备β相FeSe 1-x超导薄膜。非常有趣的是,这些薄膜中的晶体取向和超导性对生长温度敏感。在320 ℃时,薄膜最好沿c轴生长,但超导性的开始取决于薄膜厚度。在500 ℃时,薄膜沿(101)方向生长,几乎没有厚度依赖性。这些结果表明,先前发现的低温结构变形对这种材料的超导性至关重要。
2009-04-12 cond-mat.supr-con
Frustrated magnetism in tetragonal CoSe, analogue to superconducting FeSe
最近合成的亚稳四相CoSe,同构的FeSe超导体,提供了一个新的途径,研究系统在接近铁基超导体。我们目前的磁性和输运性质的测量粉末和单晶的CoSe。高场磁化率测量表明抑制先前报道的10 K铁磁转变与磁化率表现出时间依赖性低于建议的过渡。动态标度分析的时间依赖性产生的临界弛豫时间为$τ^{*} = 0.064 \pm 0.008 $ s,这反过来又产生一个激活能$E_{a}^{*}$ = 14.84 $\pm$ 0.59 K和理想的玻璃化温度$T_{0}^{*}$ = 8.91 $\pm$ 0.09 K从Vogel-Fulcher分析。在电阻率和比热测量中没有观察到过渡,但这两种测量都表明CoSe是金属性的。这些结果被解释的基础上,CoSe表现出受挫的磁有序所产生的竞争磁相互作用。单晶磁化率的Arrott分析表明,磁矩位于$ab$ -平面内,因此层内磁波动以及层间耦合可能会引起挫折。这些结果对于理解铁硫属化物系统中的超导性以及利用CoSe作为化学和物理操作的宿主来调整和探索扩展的新一类过渡金属硫属化物中的新兴现象具有影响。
2018-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stabilization and heteroepitaxial growth of metastable tetragonal FeS thin films by pulsed laser deposition
利用脉冲激光沉积技术制备了亚稳态硫化亚铁(FeS),其体相为超导体,临界温度为4 K。综合实验揭示了四个重要因素,以稳定的tetraxFeS外延薄膜:(i)300 °C的最佳生长温度,随后热淬火,(ii)最佳生长速率约7 nm/min,(iii)使用高纯度的体靶,和(iv)使用单晶衬底与小的面内晶格失配(CaF 2)。电阻率测量结果表明,所有的薄膜都没有表现出超导性。虽然使用四硫化二铁外延膜作为沟道层来制造双电层晶体管结构以实现高密度载流子掺杂,但是没有观察到相变。缺乏超导性的可能原因包括晶格应变、膜的非化学计量、在栅极偏压下离子液体的电化学蚀刻以及器件制造期间的表面退化。
2019-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Molecular Beam Epitaxy Growth of Tetragonal FeS Film on SrTiO3(001) Substrate
本文报道了用分子束外延技术在SrTiO_3(001)衬底上成功地生长了一个或两个晶胞厚度的四元FeS薄膜。大的晶格常数与衬底的失配导致高密度的缺陷在单一的UC FeS,而它已显着减少在双UC厚膜由于晶格弛豫。FeS薄膜表面的扫描隧道谱揭示了来自衬底的单一UC FeS的电子掺杂效应。此外,在费米能级处,在4.6 K及以下的两种厚度的膜中观察到约1.5 meV的能隙。带隙谱的相干峰的缺失可能与预先形成的没有相位相干的库珀对有关。
2017-09-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High temperature superconductivity (Tc onset at 34K) in the high pressure orthorhombic phase of FeSe
我们用同步辐射和金刚石对顶砧装置研究了四相FeSe在26GPa压力下的结构和超导性质。四方相的体积模量为28.5(3)GPa,远小于其余的Fe基超导体。在12GPa下,我们观察到了从四方对称到正交对称的相变。高压正交相具有较高的Tc,在22GPa下达到34K。
2009-05-21 cond-mat.supr-con
Dichotomy of superconductivity between monolayer FeS and FeSe
高温(Tc)超导性在单层FeSe的SrTiO 3的发现提出了一个根本性的问题,是否高Tc通常是在单层铁基超导体实现。由于块体FeS是一种超导体,其Tc可与同构FeSe的Tc相媲美,因此四硫化二铁是解决这一问题的关键材料。然而,由于其亚稳态性质,合成四元单层FeS的困难阻碍了进一步的研究。在这里,我们报告的能带结构的单层FeS的SrTiO 3,使一个独特的组合,在原位topotactic反应和分子束外延。我们的角分辨光电子能谱上的FeS和FeSe揭示了显着的相似之处的电子结构,如重电子掺杂和界面的电子-声子耦合,这两者都被认为是可能的来源,高Tc的FeSe。然而,令人惊讶的是,高Tc超导性是不存在的单层FeS。这与电子掺杂多层FeS中的弱超导配对有关,其中界面效应不存在。我们的研究结果强烈表明,跨界面的电子-声子耦合增强Tc只有当它与超导层固有的配对相互作用。这一发现为探索新的异质界面高温超导体提供了关键的见解。
2019-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-Induced Effects on the Structure of the FeSe Superconductor
采用固相反应法制备了室温下具有四重PbO型结构(P4/nmm)的FeSe多晶样品。我们已经研究了压力引起的结构变化,在不同的静水压力高达0.6 GPa的正交相(T = 50 K)和tetraxide(T = 190 K)相,使用高分辨率中子粉末衍射。我们报告说,该结构是相当可压缩的体积模量约31 GPa至33 GPa和压力响应是各向异性的,沿c轴具有较大的压缩性。关键键角的SeFe 4金字塔和FeSe 4四面体也被确定为压力的函数。
2009-04-01 cond-mat.supr-con
Electronic phase diagram of iron chalcogenide superconductors FeSe1-xSx and FeSe1-yTey
本文建立了等电子FeSe_(1-x)S_x(0.19 > x > 0.0)和FeSe_(1-y)Tey(0.04 < y < 1.0)单晶的电子相图。采用水热离子脱嵌(HID)法生长了y = 0.04 - 0.30的FeSe 1-yTey晶体。基于比热、电输运和角分辨光电子能谱的组合实验,在HID FeSe 1-yTey样品中没有观察到四方对称破缺过渡到正交相(OH-O)的特征,与在Ts处显示这种过渡的FeSe 1-xSx样品相比。一个无处不在的蘸样的温度依赖性的霍尔系数观察周围的特征温度T* 在四极制度,这是远远高于超导转变。更重要的是,我们发现,超导转变温度Tc是正相关的霍尔浸渍温度T* 在整个FeSe 1-xSx和FeSe 1-yTey系统,这表明,tetraxO 2背景是一个基本的主机的超导电性。
2020-09-28 cond-mat.supr-con
Coexistence of isotropic s-wave and extended s-wave order parameters in FeSe as revealed by the low-temperature specific heat
综合低温比热C(T)数据表明,在Tc=8.11 K的超导单晶FeSe中同时存在各向同性s波和扩展s波序参量。在空穴费米面上,各向同性带隙Δ0= 1.33meV;在电子费米面上,扩展s波带隙Δ=Δe(1+α*cos2_theta),Δe= 1.13meV,α=0.78。扩展的s波是各向异性的,但低能量准粒子激发没有表现出意外节点的迹象。表明准粒子对C的贡献的系数γ(H)是混合态磁场H的非线性函数,与各向异性多序参量一致。
2011-12-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong coupling superconductivity revealed by scanning tunneling microscope in tetragonal FeS
我们用扫描隧道显微镜/光谱研究了四元FeS超导体的电子性质。发现硫顶层的典型隧穿谱可以很好地与各向异性s波或两个超导组分的组合拟合,其中一个组分可能具有高度各向异性或节状超导能隙。的配件导致的最大超导能隙$Δ_{max}\approx$ 0.90 $\;$毫电子伏,这产生的比率为2 $Δ_{max}/k_BT_c\approx$ 4.65。该值大于BCS理论在弱耦合极限下的预测值3.53,表明具有强耦合超导性。在表面上观察到两种类型的缺陷,这可以被分配到S位(四重图像)和Fe位(哑铃形)上的缺陷。杂质诱导的共振态只出现在前一种缺陷中,并停留在零偏置能量处。
2016-07-27 cond-mat.supr-con
Tetragonal-orthorhombic phase coexistence under magnetic fields in BaFe$_2$As$_2$ and Sr(Fe$_{1-x}$Co$_{x}$)$_2$As$_2$: evidence of magnetically driven structural transition
在BaFe $_2$ As $_2$和Sr(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_2$ As $_2$单晶上进行同步加速器X射线衍射实验,作为温度和沿四重$[1 \bar{1} 0]$方向施加的磁场的函数,辅以电阻率和比热实验。对于BaFe $_2$ As $_2$晶体,自旋密度波反铁磁有序温度为$T_{AF}=132.5$ K,正交相的起始温度为$T_{o}=137$ K,磁场有利于与正交相竞争$T \gtrsim T_{AF}$的四畴的生长。对于具有更多分离跃迁($T_{AF} = 132$ K和$T_{o} = 152$ K)的Sr(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_2$ As $_2$晶体,晶体结构在接近$T_{AF}$的窄温度区间内也显示出显著的场依赖性。这些结果有利于磁驱动器的结构和122 Fe pnictides的相变。
2018-06-29 cond-mat.str-el 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
Nodal superconductivity coexists with low-moment static magnetism in single-crystalline tetragonal FeS: A muon spin relaxation and rotation study
本文报道了水热法生长的四元超导体~FeS单晶的μ子自旋弛豫和转动($μ$ SR)测量结果,这有助于澄清该化合物有争议的磁态和超导能隙对称性。在零场(ZF)和外加场高达20 mT的条件下,获得了从280 K到0.025 K的$μ$ SR时间谱。在ZF中,观察到的初始不对称性(信号幅度)的损失和去极化率的增加~ $Λ_\mathrm{ZF}$低于10 K表明静态磁性的开始,它与超导性共存低于$T_c$。横向场$μ$ SR产生μ子去极化率$σ_\mathrm{sc} \propto λ_{ab}^{-2}$,清楚地显示出在低温下的线性依赖性,符合节点超导性。的$s{+}d$波模型给出了最好的适合所观察到的温度和字段的依赖性。不同场的归一化超流密度与归一化温度的关系曲线在同一条曲线上,表明超导能隙结构与场无关。$T=0$面内穿透深度$λ_{ab}$(0)= 198(3)nm。
2018-01-29 cond-mat.supr-con
Structural transition and superconductivity in hydrothermally synthesized FeX (X = S, Se)
与固态合成的超导FeSe不同,通过水热反应获得的四相β-FeSe不是超导的,并且在60 K下转变为三斜晶系结构,这在90 K下变为正交晶系。与此相反,从水热合成的四硫化二铁FeS是超导在4.8 K,但没有经历结构转变。我们的研究结果表明,在水热合成的FeSe的超导性的缺乏可能与低温结构的铁原子的锯齿形链,这是不同于已知的正交晶系的Cmme结构的超导FeSe。
2015-09-16 cond-mat.supr-con
Martensitic transformation in V_3Si single crystal: ^51V NMR evidence for coexistence of cubic and tetragonal phases
A15二元合金超导体V_3Si中的马氏体相变(MT)虽已被广泛研究,但尚未被确定与超导电性转变联系起来。以前的NMR研究主要是粉末样品,很少强调在转变过程中的温度依赖性。在这里,我们研究的是一个高质量的单晶,其中^51 V的核磁共振谱的四极分裂使我们能够区分V的横链谱与温度的函数关系。我们的数据表明:(1)MT不是突然的,而是在低于和高于Tm的几个K内存在预转变立方相和转变的四元相的微观共存,而(2)在Tc处没有发现预转变相,和(3)一个轴的马氏体伸长主要发生在垂直于晶体生长轴的平面内,作为孪晶畴。
2022-06-07 cond-mat.supr-con
Coexistence of Magnetism and Superconductivity in the Iron-based Compound Cs_0.8(FeSe_0.98)_2
本文报道了对高质量Cs_0.8(FeSe_0.98)_2单晶进行的μ子自旋旋转/弛豫(\muSR)、电阻率、磁化强度和差示扫描量热测量。我们的输运和磁化强度数据证实了T_c = 28.5(2)K以下超导态的体特征,而\muSR数据表明,T_N = 478.5(3)K以下系统是{ \it磁性}的,在那里发生一级跃迁。差示扫描量热法的数据证实了一阶字符的磁性转变。这些数据表明,在Cs_0.8(FeSe_0.98)_2中,超导相和强磁相是微观共存的。T_N与T_c之比是迄今为止所报道的磁性超导体中最高的。
2011-03-22 cond-mat.supr-con
Possible coexistence of double-Q magnetic order and chequerboard charge order in the re-entrant tetragonal phase of Ba0.76K0.24Fe2As2
本文用直流磁化和热电测量方法研究了铁基超导体Ba_(0.76)K_(0.24)Fe_2As_2中的重入四方相。可逆磁化通过热力学方法证实,在重入C4相中的自旋排列是平面外的,与巡回双Q磁序一致[Allred等人,12,493(2016)]。在条纹型自旋密度波(SDW)态中,由于费米面重构和高阶,能斯特系数呈现出典型的异常大的负值。在过渡到重入C4四重态时,它几乎没有变化,这可能表明,与其说相关的电荷序完全消失,自旋重取向可以触发电荷的重新分布以形成二级电荷序,例如,以棋盘状图案的形式,不再破坏旋转C4对称性。
2017-05-18 cond-mat.supr-con
Superconductivity Mediated by Nematic Fluctuations in Tetragonal $\textrm{Fe}\textrm{Se}_{1-x}\textrm{S}_{x}$
本文利用扫描隧道谱测量FeSe$_{0.81}$S$_{0.19}$的超导能隙结构,发现其各向异性近节点能隙极小值相对Fe-Fe方向旋转45°,首次实验证实了由向列涨落介导的超导电性。
2024-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Understanding Electronic Peculiarities in Tetragonal FeSe as Local Structural Symmetry Breaking
传统的完美晶体固体能带理论通常使用从衍射实验中推导出的结构作为输入;当用最小晶胞建模时,这通常会产生空间平均模型。本研究表明,这并不总是一个安全的做法,除非检查是否内在的键合机制是能够受益于形成的分布较低的对称性局部环境,不同于宏观平均结构。这可能是由于位置,或由于磁对称性破缺。通过消除一个小的晶体细胞的约束,能量最小化在密度泛函理论发现原子和自旋对称性破缺,不明显,在传统的衍射实验,但被发现的本地探针,如对分布函数分析。在这里,我们报告,大的原子和电子异常出现在散装tetraxFeSe的局部位置和磁矩图案的分布的存在。通过最小化内能获得的所发现的破环基序代表了四元相中的化学键合优选作为降低静态畸变的内能。这解释了带重整化的观测,预测轨道顺序和增强的向列性,并提供了前所未有的密切协议与光谱函数测量的光电发射和本地原子环境揭示的对分布函数。虽然严格限制的强相关方法以前一直认为是描述FeSe的主要特性所需的唯一理论,但我们在这里表明,严格破缺的平均场方法解决了问题的许多方面,提供了对电子结构的直观洞察,并为类似d-电子量子材料的大规模平均场计算打开了大门。
2020-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Two superconducting states with broken time-reversal symmetry in FeSe1-xSx
通过μSR测量,发现FeSe1-xSx在向列相和四方相均存在破缺时间反演对称性的超导态,四方相中超流密度显著降低,支持Bogoliubov费米面超节点配对态,揭示两个由向列临界点分隔的不同超导态。
2023-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Flux-free growth of large superconducting crystal of FeSe by traveling-solvent floating-zone technique
本文首次报道了一种基于移动溶剂浮区法生长大尺寸、成分均匀的FeSe超导晶体的无助熔剂生长方法。用这种方法制备的晶体样品的尺寸可达15 × 6 × 2 mm ~ 3,远远大于以前报道的所有尺寸,晶体的主相沿四方晶系(101)面具有单一的择优取向。X射线衍射分析确定主相为超导四元\b{eta} -FeSe。通过交流磁化率和电子输运测量,确定了超导转变温度(TC)为9.4 K。观察到约97%的几乎完美的抗磁屏蔽,表明晶体样品中的体超导性。
2014-10-11 cond-mat.supr-con
Suppression of electronic correlations by chemical pressure from FeSe to FeS
铁基硫族化合物是一种复杂的超导体系,其中轨道相关的电子关联起着重要的作用。在这里,使用高分辨率角分辨光电子能谱,我们调查的效果,这些电子关联外的超导FeSe 1-xSx(x = 0; 0:18; 1)的四相超导体的超导相。随着硫取代的增加,费米速度显着增加,带重正化被抑制对FeS的1.5-2倍。此外,化学压力导致的准二维费米面的尺寸增加,与FeSe相比,然而,它仍然小于预测的一个从第一原理计算FeS。结果表明,等电子取代是调节FeSe_(1-x)S_x中电子关联的有效途径,而对于具有较低超导转变温度的FeS,等电子取代作用被削弱.这间接表明,电子关联可以帮助促进FeSe中的高Tc超导性。
2017-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of nematicity in controlling spin fluctuations and superconducting Tc in bulk FeSe
FeSe在90 K时由四方相转变为略斜方相,在8 K以下转变为超导体。正交相有时也被称为非对称相,因为量子振荡、中子和其他测量检测到$x$和$y$中的显著不对称性。向列性如何影响超导性,最近已成为一个激烈的猜测问题。在这里,我们采用了先进的\emph{ab-initio}格林函数描述的超导性,并表明,散装tetrapheneFeSe将,在原则上,超导与几乎相同的T $_{c}$作为超导相。驱动所观察到的向列性的机制尚不清楚。由于目前的理论低估了向列性,我们模拟的全不对称性人工增强正交畸变。对于基准测试,我们比较理论自旋磁化率对实验观察到的数据在所有的能量和相关的动量。当调整正交畸变以与自旋磁化率中观察到的向列性相关时,增强的向列性导致Fe-3 d $_{xz}$和d $_{yz}$轨道中的光谱权重重新分布,但它导致T $_{c}$中至多10-15个$\%$增量。这是因为d $_{xy}$轨道始终保持最强的相关性,并提供了超导胶的大部分来源。向列性抑制费米能级的态密度,但T $_{c}$增加,与BCS和BEC理论相矛盾。我们展示了这种增长是如何与粒子-粒子顶点的结构相联系的。我们的结果表明,虽然向列性可能是本体FeSe的内在属性,是不是主要的驱动力的超导配对。
2022-04-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Variation of transition temperatures and residual resistivity ratio in vapor-grown FeSe
铁基超导体FeSe的研究随着高质量单晶的可用性而蓬勃发展,这些单晶是通过低于其四方相的结构转变温度(T~450 ℃)的助熔剂/蒸气传输生长技术获得的。在这里,我们报告的变化样品的形态和性质,由于在生长条件的小修改。观察到超导转变温度Tc从8.8 K到3 K的相当大的变化,这与样品的组成无关。相反,我们指出一个明确的Tc和无序之间的相关性,测量的剩余电阻率比。值得注意的是,四方晶系到正交晶系的结构转变也被发现是相当强烈的无序依赖(Ts =72 - 90 K),并与Tc线性相关。
2016-06-01 cond-mat.supr-con
Interplay between tetragonal magnetic order, stripe magnetism, and superconductivity in iron-based materials
受Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$ {[} A. e. Böhmer \textit{et al},待发表{]},我们分析了掺杂铁磷属元素化物中自旋密度波(SDW)有序的类型和超导转变温度$T_{c}$在与SDW磁性共存相中的不连续性。通过跟踪磁跃迁线$T_{N}(x)$走向最佳掺杂的巡回费米子模型,我们发现了一个序列的过渡从条纹正交($C_{2}$)SDW秩序的四($C_{4}$)秩序,然后回到$C_{2}$秩序。我们认为,超导$T_{c}$有两个不连续性-它跳到一个较小的值时,进入共存区的$C_{4}$磁相,然后跳到一个较大的值内的SDW状态时,它越过之间的边界$C_{4}$和$C_{2}$ SDW订单。与实验相图的完全协议提供了一个强有力的指示,巡回的方法是足够的弱/中度掺杂的铁磷属元素化物的物理描述。
2014-12-24 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
Lifting of gap nodes by disorder in ultranodal superconductor candidate FeSe1-xSx
本文通过电子辐照在 FeSe1-xSx 中引入受控缺陷,发现低能激发随杂质浓度非单调演化,证明其可能的 Bogoliubov 费米面具有偶然性且易被无序破坏。
2024-05-10 cond-mat.supr-con
Reconstruction of Band Structure Induced by Electronic Nematicity in an FeSe Superconductor
我们对FeSe超导体(Tc ~ 8 K)进行了高分辨角分辨光电子能谱研究,该超导体在Ts ~ 90 K时发生四方相到正交相的结构转变。在低温下,我们发现在布里渊区的M点处的能带分裂高达50 meV,这可能是由电子驱动的电子态的形成引起的。这种能带分裂一直持续到T ~ 110 K,略高于Ts,表明结构转变是由电子向列性触发的。我们还发现,在低温下的能带分裂引起的范霍夫奇点在5毫电子伏的费米能量。这一结果有力地表明,这种不寻常的电子状态是导致FeSe非常规超导性的原因。
2014-12-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of Superconductivity and Magnetism in FeSe_1-x under Pressure
本文用交流磁化、直流磁化、零场μ子自旋转动($p\simeq2.4$)和中子衍射等方法,对$μ$的电子相图进行了扩展研究。ZF $μ$ SR表明,在压力$p\geq0.8$ \,GPa下,FeSe $_{1-x}$中出现静态磁序,并且占据$p\gtrsim 1.2$ \,GPa的全部样品体积。AC磁化测量显示,超导体积分数保持接近100%,直到所研究的最高压力。此外,在PDMATHABMR_(1,GPa)以上,超导转变温度$T_{\rm c}$和磁有序温度$T_{\rm N}$同时升高,超导电性和磁性随压力的增加而稳定.计算表明,在FeSe $_{1-x}$中只有一个可能的μ子停止位点,位于沿$c$方向连接Se原子的线上。不同的磁结构提出和检查相结合的μ子停止计算与对称性分析,导致类似的结构,在铁基超导体的LaFeAsO家庭。此外,它表明,磁矩是压力相关的,并与一个相当小的值$μ\approx 0.2\,μ_B$在$p\simeq2.4$ \,GPa。
2011-12-12 cond-mat.supr-con
Magnetotransport studies of FeSe under hydrostatic pressure
具有相对较高转变温度的铁基超导体的发现正在进行激烈的实验和理论研究。在这里,我们提出了在静水压力下的FeSe超导体的磁输运测量。结果表明,在缺Fe的四元FeSe二元化合物中,在1.98GPa压力下超导转变的起始点几乎增加了一倍,估计的上临界场从26.7Tesla增加到47.5Tesla。
2014-06-27 cond-mat.supr-con
FeTe as a candidate material for new iron-based superconductor
四相FeSe是一种超导体,其转变温度Tc为8 K,并且随着施加压力,Tc显示出巨大的增强。四相FeTe具有与超导FeSe非常相似的结构,但不显示超导转变。我们研究了FeTe电阻率的压力效应。室温下的电阻率随压力的增加而减小。随着压力的增加,电阻率在80 K左右的异常向较低的温度移动。
2008-10-29 cond-mat.supr-con
Synthesis and Physical Properties of FeSe1/2Te1/2 Superconductor
最近报道的FeSe基超导体的最重要的性质之一是它们在施加磁场下的超导性的鲁棒性。FeSe基化合物超导电性的合成和控制是一个相当困难的课题。本文报道了FeSe_(1/2)Te_(1/2)在13 K下的最佳超导电性的合成和物理性质表征。该化合物为四方晶系,晶格参数a = 3.8008(10),c = 6.0187(15)A。磁化强度测量表明,超导体的低临界场(Hc 1)约为180 Oe,应用Ginzburg Landau(GL)理论,在90%的电阻转变时,Hc 2(0)值约为1840 kOe。热容量测量揭示了体超导性由一个驼峰在Tc附近13 K,和预期的减少下观察到的施加磁场。
2012-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic ordering in mackinawite (tetragonal FeS): evidence for strong itinerant spin fluctuations
麦基诺石是一种天然存在的层状FeS矿物,在地球化学循环中非常重要,最近,对微生物燃料电池的发展也很重要。关于这种矿物的磁性,已经发表了验证结果,穆斯堡尔谱表明没有磁性有序,密度泛函理论预测反铁磁基态,类似于铁基高温超导体,它是同构的,并且已知磁性被强烈的巡回自旋波动抑制。我们研究了后者的可能性mackinawite使用光电子能谱(PES),近边X射线吸收精细结构光谱(XAS),和密度泛函理论(DFT)计算。我们的Fe 3s芯能级PES谱显示出明显的交换能劈裂(2.9 eV),与Fe离子上1 μB的磁矩一致,而Fe L边XAS谱显示出与Fe金属中的Fe 3d电子类似的离域的Fe 3d电子。密度泛函理论计算表明,mackinawite的基态是单条纹反铁磁的,Fe的磁矩(2.7 μB)明显大于实验估计值,并且对S的高度和晶格参数有很强的依赖性.如果强自旋涨落是铁基超导体中电子配对的介导者,那么我们推测mackinawite可能是最简单的铁基超导体之一。
2011-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting and normal phases of FeSe single crystals at high pressure
本文报道了FeSe超导单晶的合成,并用X射线衍射、磁化强度和电阻率对其进行了表征。我们已经进行了交流磁化率测量高压下的流体静力学液体氩介质高达14 GPa,我们发现TC增加到33-36 K在所有样品中,但略有不同的压力依赖于不同的样品。在12 GPa以上,在任何样品中都没有发现超导性的痕迹。我们还进行了高达12 GPa的粉末样品的室温高压X射线衍射研究,我们发现,在8.5 GPa和12 GPa之间,四元PbO结构经历了结构转变为六方结构。这种转变导致约16%的体积减小,并且伴随着中间相的出现,可能是正交相。
2009-05-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppression of superconductivity in FeSe films under tensile strain
研究了张应变对FeSe薄膜超导电性的影响。通过使用脉冲激光沉积技术在MgO、SrTiO $_3$和LaAlO $_3$衬底上生长50 nm、100 nm和200 nm的FeSe膜。X射线衍射分析表明,在我们所有的FeSe薄膜中,四方晶相占主导地位。MgO和SrTiO $_3$上的50 nm FeSe薄膜处于拉伸应变下,而LaAlO $_3$上的50 nm FeSe薄膜和其它厚FeSe薄膜处于未应变下。在T $_{onset}$ $\approx$ 8 K的无应变FeSe薄膜中观察到超导转变,这接近于体值。然而,没有迹象表明超导性已被观察到在FeSe薄膜拉伸应变下下降到5 K。有证据表明,张应变抑制FeSe薄膜的超导电性。
2009-06-02 cond-mat.supr-con
Flux free growth of superconducting FeSe single crystals
本文首次报道了用一种简便、通用的高温熔体慢冷法无助熔剂生长FeSe超导单晶。在这样获得的晶体片的表面上的室温XRD显示β-FeSe四方晶相的单一101面。通过粉碎部分晶体块获得的块体粉末XRD显示出大部分的四方晶相和少量的FeSe六方晶相。详细的HRTEM图像以及SAED(选区电子衍射)显示了多数和少数FeSe相的丰度。输运(RT)和磁化(MT)在低于10 K时都表现出超导性。有趣的是,这些晶体的磁化强度信号是由少数磁性相的磁性占主导地位,因此在4K的等温磁化强度(MH)被认为是铁磁性(FM)的。在磁场下的输运(R-T)测量表明,超导起始温度低于12 K,在9 K时R = 0(Tc)。超导转变温度(Tc)随外加磁场的增加而降低,在7特斯拉时约为6 K,dTc/dH为0.4K/特斯拉,当Rn = 90%、50%和10%时,Hc 2值分别约为50特斯拉、30特斯拉和20特斯拉。采用热激活磁通流(TAFF)模型计算了FeSe单晶的激活能,发现激活能随磁场的增加而减小。
2017-01-23 cond-mat.mtrl-sci 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
Synthesis and characterizations of arsenic doped FeSe bulks
本文合成并系统表征了一系列As掺杂FeSe块体,揭示低掺杂下As进入Se位产生化学压力,而高掺杂形成FeAs杂质并削弱超导性。
2025-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spin excitations and the Fermi surface of superconducting FeS
高温超导发生在反铁磁不稳定性和超导态附近。关于FeSe中有序结构的起源及其与超导电性的关系仍存在争议。本文用输运、中子散射和费米面测量证明了水热生长的FeS(FeSe的一种同结构)是一种四元顺磁体,没有无序,准粒子质量比FeSe明显减少。只有条纹型自旋激发观察到高达100毫电子伏。在FeS中没有发现自旋激发和超导电性之间的直接耦合,这表明FeS的相关性较低,FeSe中的无序是由于竞争棋盘和条纹自旋涨落。
2017-02-09 cond-mat.supr-con
Resistivity and magnetoresistance of FeSe single crystals under Helium-gas pressure
在He气压高达800 MPa和磁场$B \leq$ 10 T的条件下,测量了FeSe单晶的面内电阻率随温度的变化.在$T_s$温度略低于90 K时,在四方相到正交相转变处出现了明显的相变异常。随着压力的增加,$T_s$以线性方式减少,速率为d $T_{s}$ /d $P$ $\simeq$ -31 K/GPa。这伴随着超导转变温度在$T_c \sim$ 8.6 K处的$P$线性增加,其中$T_{c}$ /dPDMATHABMP $\simeq$ +5.8 K/GPa。正常状态电阻率的压力研究突出了两个明显不同的区域:对于$T > T_s$,即,在四方相中,面内电阻率随压力强烈变化。这与超导转变之前的$T \ll T_s$正交相深处的状态形成对比。这里观察到$T$ -线性电阻率,其斜率不随压力变化。在环境和有限压力下的变化磁场中的电阻率研究揭示了通过$T_s$冷却时磁阻$Δρ\propto B^{2}$的明显变化。我们的数据是一致的费米面伴随着结构转变的重建。
2015-03-26 cond-mat.supr-con
Possible spin-polarized Cooper pairing in high temperature FeSe superconductor
本研究在锂插层FeSe薄片中观测到40 K级高温超导与巡游铁磁性均匀共存,面内磁场可增强超导,提示自旋极化Cooper对的参与,刷新了二者共存的能量标度纪录。
2024-05-17 cond-mat.supr-con
Structure determination and coexistence of superconductivity and antiferromagnetic order in (Li0.8Fe0.2)OHFeSe
FeSe衍生超导体表现出一些相对于铁磷属元素化物超导体的独特行为,这对理解高Tc铁基超导体的超导电性机制非常有帮助。重电子掺杂的AxFe_2Se_2(A=K,Rb,Cs)的低能电子结构表明,带间散射或费米面嵌套不是铁基超导体非常规超导电性的必要成分.在SrTiO 3衬底上的单晶胞FeSe中的超导转变温度(Tc)可以高达~65 K,大大超过所有已知的铁基超导体的体Tc。然而,在AxFe 2Se 2的情况下,共生的反铁磁绝缘相使得难以研究潜在的物理。碱金属离子和NH_3分子或有机分子插层FeSe的超导体以及SrTiO_3衬底上的单层或薄膜FeSe的超导体都具有极强的气敏性,这阻碍了对其物理性质的深入研究。因此,寻找一种稳定的、易于实现的FeSe超导体进行物理性质测量,以研究其超导电性的内在机制,已成为当务之急。本文报道了一种新的水热法合成的空气稳定的高温超导体(Li0.8Fe0.2)OHFeSe。通过X射线和中子粉末衍射以及核磁共振的组合,明确地确定了晶体结构。研究还发现,在这种新的FeSe超导体中,反铁磁有序与超导电性共存。这种新颖的合成路线为探索相关系统中的其他超导体开辟了新的途径。不同结构表征技术的结合有助于互补地确定和理解复杂结构的细节。
2014-08-09 cond-mat.supr-con
Evolution of structure, magnetic and transport properties of Fe$_{1-x}$Mn$_{x}$Se
本文研究了Mn掺杂对FeSe超导体的影响。发现在Fe $_{1-x}$ Mn $_x$ Se($0 \le x \le 1$)中的整个掺杂范围内,Mn不取代超导四元相中的Fe。随着Mn含量的增加,NiAs型六方相和NaCl型立方相的生长代替了两种杂质相。最初,六方相具有比立方相更高的含量,但是超过$x$ = 0.5,立方相快速生长,并且对于$x \ge 0.8$,样品是具有立方NaCl型结构的单相。随着Mn浓度的增加,超导相含量逐渐减少,超过$x = 0.5$后,超导相完全消失。Mn在超导相中从未取代Fe的前提通过观察到FeSe的T $_c$达到$x$ = 0.5时类似于超导转变的AC磁化率的急剧下降而进一步加强。EXAFS研究在Fe K边缘还表明,Fe具有四个协调的四配位的局部结构在所有的组合物低于$x = 0.5$,类似于在FeSe和它逐渐改变为六配位的一个预期的NaCl型立方相$x \ge 0.5$。
2017-01-28 cond-mat.supr-con
Suppression of orbital ordering by chemical pressure in FeSe1-xSx
我们报告了一个高分辨率的角分辨光电子能谱研究的电子结构的演变FeSe 1-xSx单晶。在Se位点上的等价S取代构成了化学压力,其微妙地修改了FeSe在高温下的电子结构,并诱导四方对称性破缺结构转变温度从87 K到58 K(x=0.15)的抑制。随着S取代量的增加,我们发现dyz和dxz轨道特征的能带之间的分裂变小,低温费米面的各向异性畸变变弱。这些影响系统地演变为S取代和温度的函数,提供了强有力的证据表明,轨道排序是FeSe 1-xSx结构转变的基本序参量。最后,我们检测到小的内孔袋x=0.12,这是低于费米能级的轨道有序的低温费米面的FeSe。
2015-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between magnetism and superconductivity and appearance of a second superconducting transition in alpha-FeSe at high pressure
我们通过在高压下熔化铁和硒的粉末混合物来合成四α-FeSe。随后在常压下退火,六方相β- FeSe被去除,在Tc ~ 7 K处形成了一个相当尖锐的超导态转变,并在Tm = 120 K附近出现了磁转变。电阻率和交流磁化率测量退火样品在静水压力高达4.5 GPa。在交流磁化率中可见的磁性转变在压力下向下移动,并且在磁化率异常附近发展出自旋密度波(SDW)反铁磁转变的典型电阻异常。由磁化率的抗磁响应的外观确定的Tc,在压力下以dTc/dP = 3.5 K/GPa的速率线性增加。在1.5 GPa以下,电阻超导转变是急剧的,转变宽度不随压力变化,由drho/dT峰值确定的Tc以约3.5 K/GPa的速率增加。在更高的压力下,电阻转变的巨大加宽发展。这种效应不能用样品中可能的压力梯度来解释,并且是α-FeSe固有的。依赖性drho(T)/dT示出了高于3GPa的第二峰值的特征,其指示在高压下在α-FeSe中出现另一超导状态。我们认为,这第二个超导相共存SDW反铁磁性的部分体积分数,并起源于配对的载流子从费米表面的其他片。
2009-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Room temperature local nematicity in FeSe superconductor
我们报告对分布函数测量的铁基超导体FeSe以上和以下的结构转变温度。结构分析揭示了一个本地正交畸变的相关长度约为4纳米的温度下,观察到的平均tetrahedron对称性。分析进一步表明,在平均观察到的对称性为正交的温度下,局部畸变大于畸变。我们的研究结果表明,低温下FeSe中的宏观电子态是由轨道简并提升的电子态涨落的不完美有序形成的,这种涨落至少持续到300 K。
2019-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The pseudogap behavior in the stoichiometric FeSe superconductor (Tc~9.4 K)
本文报道了四元铁硫系超导体FeSe的合成及其超导行为。电阻率和磁矩的测量证实了它的超导电性与$T_c^{zero}$和$T_c^{mag}$在9.4 K的环境压力下。EPMA表明样品具有1:1的化学计量Fe:Se比($\pm$ 0.02)。室温下的Seebeck系数为12.3 $μ$ V/K,在200 K附近变为负值,表明它是一种双载流子材料。在$T_c$以上,$ρ(T)$曲线呈“S”形。因此,$dρ(T)/dT$和$d^2ρ(T)/dT^2$在$T^*$ =110 K时,根据高$T_c$铜酸盐的电阻率曲率映射(RCM)方法,显示出类似赝隙的行为。此外,磁场下的磁电阻$ρ_H(T)/ρ_{H=0}$和Seebeck系数$S(T)$揭示了$T^*$附近的伪间隙状行为。有趣的是,在相同的温度下,30 K,$S(T)$的符号和$d^2ρ(T)/dT^2$的所有符号从负变为正以上$T_c$。
2010-02-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Distinct pressure evolution of coupled nematic and magnetic order in FeSe
尽管FeSe是铁基超导体家族中结构最简单的化合物,但它显示出惊人的丰富的物理现象相互作用,包括向列性和压力诱导磁性。在这里,我们提出了一个微观研究这两种现象的高能X射线衍射和时域穆斯堡尔谱FeSe单晶在很宽的温度和压力范围内。的拓扑结构的压力-温度相图是一个令人惊讶的接近平行的众所周知的掺杂温度相图的BaFe 2As 2产生通过部分Fe/Co和Ba/Na取代。在以压力p作为控制参数的FeSe中,磁结构基态可以从“纯”顺磁性(具有正交晶格畸变的顺磁性)通过强耦合的磁有序和正交态调谐到没有正交晶格畸变的磁有序态。磁超精细场在很宽的压力范围内单调增加。然而,正交畸变最初减少压力下增加,但稳定的合作耦合的压力诱导的磁秩序。在接近超导临界温度Tc的最大值(p = 6.8GPa)时,正交畸变突然消失,FeSe保持四方晶系,直至测得的最低温度。结构和磁序参量的分析表明,结构和磁有序现象的起源是独立的,它们之间的协同耦合导致了与铁磷属元素的正则相图的相似性。
2018-03-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-dome superconductivity in FeS induced by a Lifshitz transition
在铁硫系超导体中,FeS可以被看作是FeSe的简单的、高度压缩的相对物,不具有双相,并且具有较弱的电子关联。然而,在压力下,化学计量的FeS的超导电性消失并重新出现,形成两个圆顶。为了分析超导序参量的性质,我们对四元FeS进行了电子结构和自旋涨落理论计算。在随机相位近似中,我们发现一个间隙函数的d波对称性在环境压力下,在协议的节点超导序参量在FeS的几个报告。我们的计算表明,作为压力的函数,超导配对强度下降,直到Lifshitz转变发生在4.6 GPa。当在Lifshitz跃迁处出现具有大态密度的空穴袋时,带隙对称性被改变为改变符号的s波。与此同时,配对强度大大增强,并在5.5 GPa处增加到一个新的最大值。因此,我们的计算自然地解释了两个超导圆顶在FeS中的发生。
2018-10-20 cond-mat.supr-con