详细研究了Fe $_{1-x}$ Co $_x$ Se和FeSe $_{1-y}$ S $_y$单晶在零磁场和高磁场(磁电阻)下电阻率的温度依赖性,后者能够监测超导转变温度($T_{\rm c}$)以下电阻率的温度($T$)演变。在FeSe $_{1-y}$ S $_y$中,电阻率的$T$ -线性依赖性在低于40 K的$y$ = 0.160中是突出的,而在低于10 K的$y$ = 0.212中,其变为费米液体(FL)样的$T^2$。这表明,量子临界点(QCP)起源于电子向列性驻留在$y$ = 0.160附近,QCP的波动引起异常的$T$ -线性电阻率在一个宽的$T$范围内的依赖。在Fe $_{1-x}$ Co $_x$ Se中,电阻率在$x$ = 0.036和0.075之间的范围内的低温下逐渐从线性变化到二次$T$依赖性。这些都可以解释的情况下,在正交晶系的四方晶系的相位和四方晶系的相位之间的基态的交叉的QCP和。发现$T$ -线性电阻率的异常进行了讨论的轨道和自旋涨落所产生的QCP。
英文摘要:
Temperature dependence of resistivity of single crystals of Fe$_{1-x}$Co$_x$Se and FeSe$_{1-y}$S$_y$ is studied in detail under zero and high magnetic field (magnetoresistance), the latter of which enables to monitor the temperature ($T$) evolution of resistivity below the onset of superconducting transition temperature ($T_{\rm c}$). In FeSe$_{1-y}$S$_y$, $T$-linear dependence of resistivity is prominent in $y$ = 0.160 below 40 K, whereas it changes to a Fermi-liquid(FL)-like $T^2$ one below 10 K in $y$ = 0.212. These suggest that the quantum critical point (QCP) originating from the electronic nematicity resides around $y$ = 0.160 and the fluctuation in QCP gives rise anomalous $T$-linear dependence in resistivity in a wide $T$ range. In Fe$_{1-x}$Co$_x$Se, resistivity gradually changes from linear- to quadratic- $T$-dependent one at low temperatures in the range between $x$ = 0.036 and 0.075. These could be interpreted by scenarios of both the nematic QCP and the crossover in the ground states between the orthorhombic nematic phase and the tetragonal phase. The anomalies found as $T$-linear resistivity are discussed in terms of orbital and spin fluctuation arising from the nematic QCP.
Two distinct superconducting pairing states divided by the nematic end point in FeSe$_{1-x}$S$_{x}$
非常规超导性经常与其他电子序竞争或共存。在铁基超导体中,超导电性与电子态中晶格旋转对称性自发破缺的超导态之间的关系已经讨论过,但不清楚。使用光谱成像扫描隧道显微镜,我们调查如何的能带结构和超导能隙的FeSe $_{1-x}$ S $_x$的演变,作为硫取代抑制向列性,最终在$x=0.17$的最后一个端点(NEP)减少。各向异性的准粒子干涉图案,这代表的能带结构,逐渐成为各向同性的增加$x$没有检测到异常的带参数在NEP。相比之下,超导能隙在超导相几乎是完整的,一旦$x$超过NEP,它就会突然收缩。我们的观察意味着,存在或不存在的向列性的结果在两个不同的配对状态,而配对相互作用是不敏感的向列性的强度。这为理解配对机制提供了线索。
Growth of superconducting epitaxial films of sulfur substituted FeSe via pulsed laser deposition
本文报道了用脉冲激光沉积法成功地生长了含$x \leq 0.43$的FeSe $_{1-x}$ S $_x$外延薄膜。随着S含量的增加,超导转变温度$T_{\mathrm s}$系统地降低,并且超导转变温度$T_{\mathrm c}$显示出逐渐降低,即使当$x$超过超导终点(NEP)时,类似于体样品。对于具有大$x$的膜,在$ρ$-$T$曲线中观察到新的扭结异常,这可能是由于磁性转变。FeSe $_{1-x}$ S $_x$薄膜的相图与FeSe $_{1-y}$ Te $_y$薄膜的相图相反,其显示在NEP处$T_{\mathrm c}$快速增加。结果表明,在FeSe体系中,超导电性与超有序度之间的关系并不普遍,这表明在这些材料中,超导电性与超有序度之间的关系并不是主要的.
Orbital superconductivity, defects and pinned nematic fluctuations in the doped iron chalcogenide FeSe$_{0.45}$Te$_{0.55}$
我们表明,差分电导,$dI/dV$,通过光谱成像扫描隧道显微镜测量的掺杂铁硫属化物FeSe $_{0.45}$ Te $_{0.55}$,具有一系列的特征,允许一个提取的超导间隙的轨道结构。这在两个类空穴费米面上产生了近各向同性的超导带隙,而在类电子费米面上产生了强各向异性的带隙。此外,我们表明,钉扎由缺陷的涨落可以引起一个哑铃状的空间结构的诱导杂质束缚态,并解释了相关的$C_2$ -对称性的傅立叶变换微分电导。
Non-local $d_{xy}$ nematicity and the missing electron pocket in FeSe
自发电子有序的起源为理解铁基超导体提供了重要信息。在这里,我们分析的情况下,$d_{xy}$轨道的强烈贡献,在FeSe的有序。我们表明,除了$d_{xy}$向列性的纯$d_{xz}/d_{yz}$秩序提供了一个自然的解释不寻常的费米面,并正确地再现了强烈的各向异性动量依赖的超导能隙。我们预测的Lifshitz过渡介导的温度和硫掺杂,其签名,我们讨论通过分析现有的实验数据的电子口袋。本文给出了向列性被抑制后超导能隙动量依赖性的变化。我们的定量准确的模型产生的过渡从tetraxide的FeSe和FeSe的$_{1-x}$ S $_{x}$系列,并提出了强有力的限制可能的氧化机制。
Programmable superconducting diode from nematic domain control in FeSe
Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter(马克斯·普朗克物质与结构动态研究所);University of Bristol(布里斯托大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Wills Physics, University of Bristol(布里斯托大学威尔斯物理系);HFML-FELIX(高磁场实验室-费利克斯)
Decoupled nematic and magnetic criticality in FeSe$_{1-x}$S$_{x}$
相关金属中的电子向列性经常伴随着另一种不稳定性,如磁性。因此,问题仍然是向列性是否可以单独驱动非常规超导性或异常(量子临界)输运在这样的系统。在FeSe中,向列性孤立出现,为解决这一问题提供了独特的机会。然而,迄今为止的研究证明是不确定的;虽然在硫取代后观察到了磁临界的特征,但它们似乎在压力下由于出现的磁性而被淬灭。在这里,我们研究的温度和压力依赖的低温电阻率的FeSe $_{1-x}$ S $_{x}$晶体在$x$值刚刚超过量子临界点。两个不同的组件的电阻率被揭示;一个其幅度下降,随着压力的增加和一个增长后,在更高的压力接近磁状态。这些研究结果表明,在FeSe $_{1-x}$ S $_{x}$中的电子涨落和磁临界涨落是完全解耦的,与其他铁基超导体形成鲜明对比,并且电子涨落单独可能是在环境压力下在FeSe $_{1-x}$ S $_{x}$中发现的量子临界性的输运特征的原因。
IFW Dresden(德累斯顿铁电研究所);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学);Université Grenoble Alpes, CNRS, CEA, Grenoble-INP, Spintec(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,法国原子能和替代能源委员会,格勒诺布尔国立理工学院,自旋电子学中心);Istituto dei Sistemi Complessi (ISC-CNR)(复杂系统研究所);Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma(罗马大学物理系);Institut für Physik, Brandenburg Technical University Cottbus-Senftenberg(勃兰登堡科技大学科特布斯-森夫滕贝格分校物理研究所);Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Bergische Universität Wuppertal(伍珀塔尔山岳大学数学与自然科学学院);CNR-SPIN(意大利国家研究委员会自旋电子学研究所)
Simultaneous emergence of superconductivity, inter-pocket scattering and nematic fluctuation in potassium-coated FeSe superconductor
超导性起源于电子配对。因此,费米面上的配对沟道和配对胶是理解超导体的两个关键问题。最近,在电子掺杂的FeSe超导体中发现了超过40 K的高温超导性,包括K $_x$ Fe $_{2-y}$ Se $_2$、Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$ OHFeSe和单层FeSe薄膜。然而,它们的配对机制仍然存在争议。本文研究了包钾FeSe单晶电子结构的系统演化。通过在样品表面上原位蒸发钾来精确控制掺杂水平。我们发现当费米面的Lifshitz跃迁使两个电子袋之间的袋间散射打开时,超导性就出现了。在相同的掺杂浓度下,电子有序度显著降低,在较宽的掺杂范围内,电子有序度仍有较大的涨落。我们的研究结果表明,在电子掺杂的FeSe超导体的超导电性,袋间散射,和涨落之间的潜在的相关性。
Highly Anisotropic Superconducting Gap in Nematically Ordered and Tetragonal Phases of FeSe$_{1-x}$S$_x$
FeSe具有独特的基态,其中在环境压力下,超导性与非磁性有序共存,而没有长程磁有序。在这里,研究如何配对相互作用的发展与向列性,我们测量了FeSe $_{1-x}$ S $_x$的热导率和比热,其中向列性被抑制的等电子硫取代。我们发现,在整个双($0\leq x \leq 0.17$)和四($x=0.20$)制度,小磁场的应用导致这两个量的急剧增加。这表明在超导能隙函数中存在深的极小值或线节点,意味着在超导体的超导态和四超导态中,对相互作用是显著的各向异性。此外,目前的结果表明,在四氢呋喃制度的间隙极小值/节点的位置似乎是本质上不同于在四氢呋喃制度。这些结果对目前的理论提出了重要的限制。