利用完全相对论Dirac方法研究了BaFe $_2$ As $_2$族的超精细场$B_\text{hf}$和磁性.该研究涵盖电子掺杂的Ba（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_2$ As $_2$和Ba（Fe $_{1-x}$ Ni $_x$）$_2$ As $_2$、空穴掺杂的（Ba $_{1-x}$ K $_x$）Fe $_2$ As $_2$以及同位素掺杂的Ba（Fe $_{1-x}$ Ru $_x$）$_2$ As $_2$和BaFe $_2$（As $_{1-x}$ P $_x$）$_2$，用于宽范围的浓度$x$。对于取代的化合物的超精细场表现出非常强的依赖于掺杂剂的类型和它的浓度$x$。相对论的贡献被发现有一个显着更强的影响，为铁pnictides相比，散装铁。作为一个重要的发现，我们表明，这是不明智的，涉及到的超精细场$B_\text{hf}$的平均磁矩$μ$的化合物，因为它是在早期的文献。
英文摘要：
The hyperfine field $B_\text{hf}$ and the magnetic properties of the BaFe$_2$As$_2$ family are studied using the fully relativistic Dirac formalism for different types of substitution. The study covers electron doped Ba(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$ and Ba(Fe$_{1-x}$Ni$_x$)$_2$As$_2$, hole doped (Ba$_{1-x}$K$_x$)Fe$_2$As$_2$ and also isovalently doped Ba(Fe$_{1-x}$Ru$_x$)$_2$As$_2$ and BaFe$_2$(As$_{1-x}$P$_x$)$_2$ for a wide range of the concentration $x$. For the substituted compounds the hyperfine fields show a very strong dependence on the dopant type and its concentration $x$. Relativistic contributions were found to have a significantly stronger impact for the iron pnictides when compared to bulk Fe. As an important finding, we demonstrate that it is not sensible to relate the hyperfine field $B_\text{hf}$ to the average magnetic moment $μ$ of the compound, as it was done in earlier literature.
Spin reorientation in Na-doped BaFe$_2$As$_2$ studied by neutron diffraction
用非极化和极化中子衍射方法研究了Na掺杂BaFe $_2$ As $_2$的磁有序性。与以前研究的磁性有序的FeAs基化合物不同，Ba $_{1-x}$ Na $_x$ Fe $_2$ As $_2$表现出两个连续的磁性转变：当x=0.35时，冷却后磁序发生在$\sim$ 70\ K，面内磁矩被安排为纯或Ni，Co和K掺杂的BaFe $_2$ As $_2$样品。在$\sim$ 46 K的温度下发生第二相变，单晶中子衍射实验可以明确地将其识别为自旋重取向。在低温下，Ba $_{0.65}$ Na $_{0.35}$ Fe $_2$ As $_2$的有序磁矩指向$c$方向.在这些材料中的磁关联不能被认为是伊辛类，自旋轨道耦合必须包括在一个定量理论。
Gradual Enhancement of Stripe-Type Antiferromagnetism in Spin Ladder Material BaFe$_2$S$_3$ Under Pressure
我们报告的压力依赖的中子衍射和μ子自旋弛豫/旋转测量结合第一性原理计算，调查的结构，磁性和电子性质的BaFe $_2$ S $_3$在压力下。实验结果表明，随着压力的增加，条纹型有序温度逐渐增强至2.6 GPa，有序矩的大小没有明显的变化。从头计算表明，磁性是高度敏感的Fe-S键长和角度，澄清与以前发表的结果的差异。与我们的实验观察相反，计算预测的有序矩与压力的单调减少。我们认为，条纹型反铁磁性的鲁棒性是由于强的电子相关没有充分考虑在计算中。
Nature of magnetic excitations in superconducting BaFe$_{1.9}$Ni$_{0.1}$As$_{2}$
自从铁-磷属元素化物超导体中发现金属反铁磁（AF）基态接近超导性以来，一个中心问题是这些材料中的磁性是否来自弱相关电子，如纯铬中的自旋密度波，需要强电子相关，或者甚至可以用局域电子来描述，如铜氧化物的AF绝缘态。在这里，我们使用非弹性中子散射，以确定整个布里渊区的磁激发的绝对强度，在电子掺杂超导BaFe $_{1.9}$ Ni $_{0.1}$ As $_{2}$（$T_c=20$ K），这使我们能够获得的波动磁矩$<m^2>$的大小，和它的能量分布。我们发现超导BaFe $_{1.9}$ Ni $_{0.1}$ As $_{2}$和AF BaFe $_2$ As $_2$都具有涨落磁矩$<m^2>\approx3.2\ μ_B^2$/Fe（Ni），这与AF绝缘铜氧化物中的磁矩相似。这两类高温超导体的共同主题是磁激发具有部分局域化的特征，从而显示了强关联对高温超导性的重要性。
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.
Electronic Structure of the BaFe$_2$As$_2$ Family of Iron Pnictides
利用高分辨角分辨光电子能谱研究了BaFe $_2$ As $_2$铁磷属元素化物的能带结构和费米面拓扑结构。我们观察到两个电子带和两个空穴带附近的X点，$(π,π)$的布里渊区，在顺磁状态下为不同的掺杂水平，包括电子掺杂的Ba（Co $_{0.06}$ Fe $_{0.94}$）$_{0.06}$未掺杂BaFe $_2$ As $_2$，和空穴掺杂的Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ ABMR Fe $_2$ As $_2$。在这四个能带中，只有电子带穿过费米能级，在X周围形成两个电子袋，而空穴带接近但从未到达费米能级。我们发现，BaFe $_2$作为$_2$家庭的能带结构匹配合理以及LDA计算的预测后，动量相关的位移和重整化。我们的发现解决了一些不一致的pnictides的电子结构。
Local Magnetic Inhomogeneities in Lightly Doped BaFe$_2$As$_2$
我们报告$^{75}$ As NMR测量BaFe $_2$ As $_2$掺杂Ni。像Co一样，Ni掺杂抑制反铁磁和结构相变，并且对于足够大的Ni掺杂产生超导性。自旋晶格弛豫速率在$T_N$处发散，具有与局部矩的3D排序一致的临界指数。在有序状态下，光谱随着掺杂而迅速不均匀地加宽。我们提取的有序矩的平均大小作为掺杂的函数，并表明，在该模型中，该命令保持相称，但在掺杂剂附近的局部振幅变化充分解释了我们的观察。
Possible unconventional superconductivity in substituted BaFe$_{2}$As$_{2}$ revealed by magnetic pair-breaking studies
在BaFe $_{2}$ As $_{2}$衍生的超导体（SC）中可能存在变号能隙对称性是近几年来令人兴奋的研究课题。为了进一步研究这个问题，我们结合电子自旋共振（ESR）和压力相关的输运测量，研究磁对破坏BaFe $_{1.9}M_{0.1}$作为$_{2}$（$M=$锰，钴，铜，镍）单晶的影响。ESR信号，局部磁矩的存在下，观察到只有$M=$铜和锰化合物，显示非常低的SC转变温度（$T_{c}$）和没有SC，分别。从假设不存在瓶颈效应的ESR分析中，提取微观参数，以表明$T_{c}$的这种减少不能用保号间隙函数的Abrikosov-Gorkov破对表达式来解释。我们的研究结果揭示了一个非常规的自旋和压力相关的对破缺效应，并对这些材料的配对对称性施加强约束。
Doping evolution of antiferromagnetism and transport properties in the non-superconducting BaFe2-2xNixCrxAs2
本文报道了Ni和Cr等量掺杂的铁磷属元素化物BaFe $_{2-2x}$ Ni $_{x}$ Cr $_{x}$ As $_{2}$的弹性中子散射和输运测量结果。与电子掺杂的BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As $_{2}$相比，BaFe $_{2-2x}$ Ni $_{x}$ Cr $_{x}$ As $_{2}$中的长程反铁磁（AF）有序逐渐被抑制，在$x= 0.20$附近的有序矩和Néel温度逐渐消失，没有出现超导电性.对BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As和BaFe $_{2-2x}$ Ni $_{x}$ Cr $_{x}$ As $_{2}$的输运性质的详细分析表明，与作为温度的函数的线性电阻率相关的非费米液体行为可能不对应于静态AF序的消失。从温度依赖性的电阻率在过掺杂的化合物没有静态AF秩序，我们发现，实际上是由Cr杂质散射，这可能会导致一个金属到绝缘体的交叉在高掺杂BaFe $_{1.7-y}$ Ni $_{0.3}$ Cr $_{y}$ As $_{2}$的影响。
Sequential structural and antiferromagnetic transitions in BaFe$_2$Se$_3$ under pressure
在两条腿的梯形化合物BaFe $_2$ S $_3$中发现了超导电性，确立了123型铁硫族化合物作为铁基超导体家族中一个新的和有趣的亚群。然而，在这个123系列中，BaFe $_2$ Se $_3$是例外的成员，具有不同于所有其他的磁性顺序和晶体结构。最近，一个令人兴奋的实验报道了BaFe $_2$ Se $_3$在高压下出现超导性[J. - J. Ying等人，Rev. B 95，241109（R）（2017）]。在这篇文章中，我们报告了BaFe $_2$ Se $_3$的第一性原理研究。我们的分析揭示了BaFe $_2$ S $_3$和BaFe $_2$ Se $_3$之间的各种定性差异，包括在后者中，随着压力的增加，一个意想不到的转变链。首先，通过逐渐减小铁梯的倾斜角度，晶体结构在~6 GPa下从Pnma平滑地转变为Cmcm。第二，系统在10.4 GPa下变成金属。第三，其独特的环境压力Block反铁磁基态被~12 GPa下更常见的CX反铁磁序取代，与123-S阶梯的磁态相同。这种转变是在与实验超导转变非常相似的压力下发现的。最后，所有的磁矩在30 GPa时消失。这份完整的相演化理论图非常重要，因为在高压实验中捕获许多物理性质的技术挑战。计算结果表明BaFe $_2$ Se $_3$和BaFe $_2$ S $_3$的超导性具有不同的特征：在123-S中，当磁矩消失时，出现配…
Electronic structure and exotic exchange splitting in spin-density-wave states of BaFe$_2$As$_2$
母体化合物的磁性通常与超导电性的微观机制密切相关。本文报道了对新发现的铁基超导体BaFe $_2$ As $_2$的电子结构的首次直接测量，为进一步的研究提供了基础。我们发现BaFe $_2$ As $_2$中的自旋密度波（SDW）的能量是通过能带结构的奇异交换劈裂而降低的，而不是通过费米表面的巡游电子嵌套。这清楚地表明，金属SDW状态可以单独由局部磁矩的相互作用引起，类似于铜酸盐母体化合物中的反铁磁序的性质。
Antiferromagnetic order in Ca$_{10}$(Pt$_3$As$_8$)(Fe$_2$As$_2$)$_5$ observed by $^{75}$As NMR
$^{75}$对欠掺杂的非超导Ca $_{10}$（Pt $_3$ As $_8$）（Fe $_2$ As $_2$）$_5$进行核磁共振（NMR）测量，发现其物理性质与122种超导体母体化合物如BaFe $_2$ As $_2$相似但不相同。单晶研究的结果表明，通过T~ 100 K冷却时，相变到反铁磁（AF）状态，尽管不均匀。具体而言，NMR线型反映了交错超精细领域的存在下，作为网站与条纹AF秩序。内部超精细场随温度的变化表明，到AF状态的相变是不连续的，因此可能与从传输实验推断的结构转变一致。
Anisotropy in the electrical resistivity and susceptibility of superconducting BaFe$_{2}$As$_{2}$ single crystals
用自熔法生长了$BaFe_2As_2$单晶。晶体呈板状，c轴垂直于平面。尺寸可以大到3 x 5 x 0.2 $mm^3$。电阻率各向异性（$ρ_c/ρ_{ab}$）大到约150，并且与温度无关。在ab平面和沿c轴方向的输运具有相同的散射机制。与多晶样品的磁行为相反，没有观察到Curie-Weiss行为，在自旋密度波（SDW）转变以上出现了与温度线性相关的磁化率。磁化率行为与反铁磁SDW铬非常相似。除了巡游电子对磁化率的贡献外，单晶的磁行为也明确地证明了局域磁矩的存在。观察到电阻率极小值强烈依赖于磁场。在低温下，与低掺杂铜酸盐类似，出现log（1/T）发散。在这里，我们首先介绍了高质量单晶的内禀输运和磁性，以及它们的各向异性。
The magnetic precursor of the pressure-induced superconductivity in Fe-ladder compound
用中子衍射方法研究了铁基梯形化合物CsFe $_2$ Se、$_3$和BaFe $_2$ S $_3$中反铁磁有序度的压力效应。这两种化合物具有相同的晶体结构和相似的磁性结构，在中等的外压下表现出截然不同的磁性行为。在CsFe $_2$ Se $_3$中，压力使阶梯彼此更接近，但条带型磁序没有明显变化。与此相反，在BaFe $_2$ S $_3$的条纹顺序，经历了量子相变的突然增加N $\acute{e}$ EL温度超过50 $\%$发生在约1 GPa，伴随着跳跃的有序时刻。在其自旋结构不变的情况下，BaFe $_2$ S $_3$进入具有轨道选择性Mott相特征的增强磁相，这是在较高压力下出现的超导性的真正邻居。
Pressure-driven phase transition from antiferromagnetic semiconductor to nonmagnetic metal in two-leg ladders $A$Fe$_2$$X$$_3$ ($A$=Ba or K, $X$=S or Se)
BaFe $_2$ S $_3$ [Takahashi { \it et al.}，Nat.板牙. { \bf 14}，1008（2015）]已经激发了对123型铁硫属化物的相当大的兴趣。这种材料是第一个报道的铁基双腿梯形超导体，而不是铁超导体家族的主流二维层状结构。一旦流体静压超过$11$ GPa，BaFe $_2$ S $_3$在低于$24$ ~K时从半导体变为超导体。虽然以前的计算正确地解释了它的基态磁态和电子结构，压力诱导的相变没有成功地再现。在这项工作中，我们的第一性原理计算发现，随着压力的增加，晶格常数以及局部磁矩逐渐被抑制，随后在临界压力下发生一阶磁转变，局部磁矩突然下降到零。我们的计算表明，由电子从S转移到Fe引起的自掺杂可能在这种转变中起着关键作用。在高压下形成一种非金属相可能为超导性铺平道路。作为这一努力的延伸，还研究了另外两种123型铁硫族化物KFe $_2$ S $_3$和KFe $_2$ Se $_3$。KFe $_2$ S $_3$随压力增加也显示一级相变，但KFe $_2$ Se $_3$显示二级或弱一级相变。用于KFe $_2$ S $_3$和KFe $_2$ Se $_3$的淬灭磁性所需的压力高于BaFe $_2$ S $_3$。进一步的实验可以证实BaFe $_2$ S $_3$和KFe $_2$ S $_3$中预测的一级跃迁性质，以及其他123…
