Orbital selectivity enhanced by nematic order in FeSe
受最近低温实验的启发,我们采用U(1)从自旋理论,在多轨道模型下研究了FeSe体相的电子关联效应.我们发现,一个有限的π阶有助于稳定的轨道选择莫特阶段。此外,我们建议,当d-和s-波键的键合顺序与铁轨道顺序相结合,有一个令人惊讶的大的xz和yz轨道之间的轨道选择性,即使相关的带分裂是相对较小的。我们的研究结果解释了FeSe的α相中强轨道选择性的看似不寻常的观察,并揭示了α有序性质的新线索,并为阐明铁基超导体中超导性和向列性之间的相互作用奠定了基础。
2018-12-07 cond-mat.str-el 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
Positive and negative chemical pressure effects investigated in electron-doped FeSe films with an electric-double-layer structure
通过在LaAlO $_3$衬底上制备FeSe单晶薄膜,研究了电子掺杂FeSe中的化学压力效应。我们的方法使电子掺杂的FeSe的运输测量。通过施加5V的栅极电压进行电子掺杂增加了具有$0 \leq x \leq 0.4$和$0 \leq y \leq 0.25$的FeSe $_{1-x}$ Te $_x$和FeSe $_{1-y}$ S $_y$膜的$T_{\mathrm c}$,而e掺杂的$x=0.5$膜显示出比未掺杂的膜更低的$T_{\mathrm c}$。正压力和化学压力均抑制e掺杂FeSe的$T_{\mathrm c}$。所得到的超导相图在掺杂的样品是相当不同的,在未掺杂的样品。这可能表明未掺杂和e掺杂系统之间的超导机制是不同的。或者,这可能是解释的情况下,在电子掺杂的样品中的电子顺序。
2021-03-16 cond-mat.supr-con
Evolution of tetragonal phase in the FeSe wire fabricated by a novel chemical-transformation PIT process
采用化学相变PIT工艺制备了FeSe超导线材。退火温度与相变有明显的相关性。高于500^{ \circ }C的退火产生从六方相到四方相的线芯转变。在1000^{ \circ }C退火时,六方相完全转变为四方相.随着退火温度的升高,超导性能显著提高,并伴随着四方相的演变。
2011-06-20 cond-mat.supr-con
Incommensurate smectic phase in close proximity to the high-Tc superconductor FeSe/SrTiO3
在SrTiO 3上生长的单层FeSe中,超导电性显著增强,但多层膜中的向列性强度大。然而,单层中的高转变温度超导性和多层FeSe膜中的相关向列性之间的联系还没有很好地理解。在这里,我们使用低温扫描隧道显微镜来研究少层FeSe薄膜生长的分子束外延。我们观察到一个不相称的长程近晶相,这只出现在双层FeSe薄膜。近晶有序仍然局部存在,并随着膜厚的增加逐渐消失,而它突然消失在单层FeSe,表明一个突然的近晶相变。表面碱金属掺杂可以抑制双层FeSe中的近晶相并诱导高Tc超导。我们的观察提供的证据表明,单层FeSe是在近晶相附近,其超导电性很可能是由这种电子不稳定性以及增强。
2021-04-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ubiquitous stripe phase and enhanced electron pairing in interfacial high-Tc superconductor FeSe/BaTiO$_3$
在SrTiO $_3$上生长的单层FeSe为高温超导提供了一个新的平台。最近的研究表明,条纹不稳定性的重要性,在FeSe/SrTiO 3的超导电性增强。然而,它仍然是在辩论中,这样的条纹相是否是无处不在的界面超导性绑定。本文报道了在BaTiO $_3$(001)衬底上分子束外延生长FeSe薄膜的低温扫描隧道显微镜研究。我们发现在FeSe/BaTiO $_3$中条纹相更为突出。长程条纹存在于双层和三层FeSe膜在4 K,甚至持续到77 K的双层FeSe的情况下,与碱金属沉积后的超导间隙扩大。结果表明,界面超导电性与条纹相有密切的关系。
2022-07-06 cond-mat.supr-con
Phonon-enhanced superconductivity at the FeSe/SrTiO3 interface
室温超导体的梦想激发了人们寻找提高超导转变温度(Tc)的途径的强烈研究努力。因此,在SrTiO 3衬底上的单层FeSe在所有界面超导体和铁基超导体中具有非常高的Tc,特别令人感兴趣,但其高Tc的机制仍然是神秘的。在这里,我们通过同位素效应表明,在FeSe中的电子与衬底中的氧声子耦合,并且超导电性与耦合强度呈线性增强,在重电子掺杂的FeSe的本征超导电性之上。我们的观测结果解决了FeSe/SrTiO 3的谜团,并在实验上建立了相关高温超导体中电子-声子前向散射的关键作用和独特行为。层间电子-声子相互作用和关联之间的有效合作为开发更多的高Tc界面超导体提供了一条前进的道路,并可能有助于理解具有层状结构的块体高温超导体的高Tc。
2017-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Study on fluctuations of interface-enhanced superconductivity in ultrathin FeSe/SrTiO3 by the Nernst effect
本研究通过Nernst效应测量超薄FeSe/SrTiO3薄膜,发现超导涨落仅在低于1.2 Tconset出现,表明单层FeSe/STO的赝能隙可能源于其他电子态而非超导电性。
2025-08-14 cond-mat.supr-con
Suppression of superconductivity and enhanced critical field anisotropy in thin flakes of FeSe
FeSe是一种独特的超导体,可以使用不同的途径来增强其超导性,同时其在不同衬底上生长的单层形式达到二维系统的创纪录高温。为了理解所发挥的作用的基板和减少的维度上的超导性,我们检查剥离的FeSe薄片的超导性能,通过减少厚度从散装到9 nm。在高达16 T的磁场和低至2 K的温度下进行的磁输运测量有助于建立不同厚度薄片的完整超导相图。虽然厚薄片类似于体行为,但通过减小厚度,FeSe薄片的超导性被抑制。在薄的限制,我们检测到的签名的交叉向二维行为的观察的涡旋-antivortex的非约束过渡和强烈增强的各向异性。我们的研究提供了详细的见解的超导性能的演变,从三维散装行为对二维限制的FeSe在没有掺杂剂衬底。
2019-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of charge transfer and enhanced electron-phonon coupling in single unit-cell FeSe films on SrTiO3
界面电荷转移和电子-声子耦合已被建议在最近发现的单晶胞FeSe薄膜SrTiO 3的高温超导性中发挥至关重要的作用。然而,它们的起源仍然难以捉摸。在这里,使用紫外光电子能谱(UPS)和元素敏感的X射线光电子能谱(XPS),我们确定了加强的Ti-O键,有助于界面增强的电子-声子耦合,并揭示了在FeSe/SrTiO 3界面的能带弯曲,导致从SrTiO 3到FeSe薄膜的电荷转移。我们还观察到带重整化,伴随着超导的发病。我们的结果不仅提供了有价值的见解界面增强的超导性的机制,但也指出了一个有前途的路线,设计新的超导体的异质结构与能带弯曲诱导的电荷转移和界面增强的电子-声子耦合。
2017-12-19 cond-mat.supr-con
Synthesis, crystal structure and chemical stability of the superconductor FeSe_{1-x}
本文报道了用中子粉末衍射和磁化强度测量对FeSe_(1-x)(x= 0.00 - 0.15)超导样品的晶体结构和磁性的比较研究。样品通过两种不同的方法合成:在T =700 C下使用粉末作为起始材料的“低温”方法和在T= 1070 C下使用Fe和Se的固体片的“高温”方法。的起始(标称)化学计量的效果上得到的样品的相纯度,超导转变温度Tc,以及在环境条件下的FeSe 1-x的化学不稳定性进行了研究。发现在Fe-Se体系中,在很窄的Se浓度范围内(FeSe 0.974(2))存在一个在Tc~ 8 K具有超导电性的稳定相。
2009-05-13 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Temperature-induced band selective localization and coherent-incoherent crossover in single-layer FeSe/Nb:BaTiO3 /KTaO3
铁硫系超导体是具有强电子关联的多带系统。在这里,我们使用角分辨光电子能谱研究单层FeSe/Nb:BaTiO 3/KTaO 3,一种新的铁硫系超导体的非简并电子口袋和界面增强的超导性的带相关效应。电子带的非简并性有助于解决不同带的温度依赖性演化。随着温度的升高,单层FeSe经历带选择性局域化,其中一个电子带的相干光谱权重完全耗尽,而另一个电子带的相干光谱权重保持有限。此外,非相干背景的光谱权重随着温度的升高而增强,表明相干-非相干交叉。观察到极化子行为的签名,表明电子玻色子相互作用。这些现象有助于构建一个更完整的图片中的FeSe家庭的电子相关性。
2016-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced superconductivity and evidence for novel pairing in single-layer FeSe on SrTiO3 thin film under large tensile strain
采用外延生长方法制备了面内晶格常数为3.99的FeSe/Nb:SrTiO 3/KTaO 3异质结单层薄膜,并对其进行了原位角分辨光电子能谱研究。两个椭圆形的电子袋在Brilliant区角落解决与它们之间的杂交可以忽略不计,这表明低能量的电子结构的对称性保持完整的独立的单层FeSe,虽然它是在基板上。对于铁基超导体,超导能隙在70 K的创纪录高温下闭合。有趣的是,超导能隙分布是各向异性的,但在电子袋周围是无节点的,在两个电子袋的交叉处具有最小值。我们的结果对现有的理论提出了强有力的约束,并支持根据晶格对称性分类的奇偶校验自旋单重态配对通道的共存。
2013-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inhomogeneous Knight shift in vortex cores of superconducting FeSe
我们报告$^{77}$硒核磁共振数据在正常和超导状态的FeSe单晶几个不同的场取向。在超导状态下,平面电场的奈特位移被抑制,但在零温度下不会消失。对于取向在平面外的场,在$T_c$以下观察到很少或没有减少。这些结果反映了自旋单重配对出现从一个大的轨道磁化率和自旋轨道耦合的自旋态。的光谱和自旋弛豫速率数据揭示电子的不均匀性,是在超导状态下增强,可能产生的涡核中的状态密度增强。尽管这些状态的自旋极化,没有反铁磁涨落的证据。
2021-02-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-Tc superconductivity in FeSe at high pressure: Dominant hole carriers and enhanced spin fluctuations
电子-空穴带间相互作用对铁-磷属元素化物高温超导体的重要性已被广泛认识。然而,在FeSe单层膜和插层铁硒化物中,已经提出了没有空穴载流子的高Tc超导性,这提出了一个根本问题,即铁磷属化物和硫属化物是否具有不同的配对机制。本文通过磁输运测量和第一性原理计算,研究了体相FeSe在压力作用下高温相的电子结构特性。随着压力的增加,低Tc超导相转变为高Tc相,在那里我们发现正常状态的霍尔电阻率从负到正的变化,证明占主导地位的空穴载流子与其他FeSe衍生的高Tc系统形成鲜明对比。此外,霍尔系数显着放大,磁电阻表现出异常的标度行为,证明强烈增强的带间自旋涨落在高Tc相。这些结果在FeSe突出的相似性与高Tc相的铁pnictides,构成了一个统一的理解铁基超导性的一步。
2016-11-23 cond-mat.supr-con
Interface enhanced electron-phonon coupling and high temperature superconductivity in potassium-coated ultra-thin FeSe films on SrTiO3
用低温扫描隧道显微镜研究了碱金属(钾)在分子束外延SrTiO 3上生长的FeSe薄膜(厚度从2-UC到4-UC)上的吸附。在适当的钾覆盖率(0.2-0.3单层)下,薄膜的隧穿谱都表现出大于11 meV的类超导带隙(是体FeSe带隙值的5倍),并在11 meV和21 meV处表现出两个明显的特征声子模。结果揭示了界面增强的电子-声子耦合对系统高温超导性的关键作用,并与最近的理论相一致。我们的研究提供了令人信服的证据,这种类型的异质结构超导系统的传统配对机制。
2015-08-26 cond-mat.supr-con
Why Does Undoped FeSe Become A High Tc Superconductor Under Pressure?
与铁砷化物高温超导体的母相不同,未掺杂的FeSe不是磁有序的,并且在Tc~ 9 K处表现出超导电性。同样令人惊讶的是,施加的压力显着提高了适度的Tc ~ 37 K。我们利用77 Se核磁共振技术研究了FeSe的电子性质,以寻找超导机制的关键。我们证明了FeSe的电子性质与电子掺杂的FeAs超导体的电子性质非常相似,并且在Tc附近反铁磁自旋涨落强烈增强。此外,施加的压力增强自旋波动。我们的研究结果表明自旋涨落和FeSe的超导机制之间的联系。
2009-04-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unraveling Enhanced Superconductivity in Single-layer FeSe through Substrate Surface Terminations
本研究通过在含TiO2和SrO两种表面终止态的SrTiO3衬底上生长单层FeSe,结合多种表征与理论计算,明确最优电子关联是其超导转变温度提升的核心驱动因素。
2025-02-24 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
Interface suppressed nematicity and enhanced superconductivity of FeSe/NdFeO3 in the low doping regime
本研究构建FeSe/NdFeO3异质结,在低掺杂区(0.038~0.046 e-/Fe)观察到超导能隙增大和向列性缺失,表明FeSe/FeO_x界面增强超导并抑制向列性,拓展了FeSe/FeO_x超导家族。
2024-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Resonant dielectric amplification of superconductivity at the FeSe:SrTiOT$_3$ interface
Boston College(波士顿学院);University of Tennessee(田纳西大学)
本文提出共振反屏蔽(RAS)效应能解释SrTiO3上单层FeSe薄膜超导性显著增强,并可能驱动Cooper对进入双极化子超流态,为设计高Tc超导异质结构提供新策略。
2026-10-26 cond-mat.supr-con
Enhanced superconductivity due to forward scattering in FeSe thin films on SrTiO3 substrates
本文利用Migdal-Eliashberg理论研究了二维超导体中在前向散射($\mathbf{q} = 0$)方向上具有强峰的电子-声子($e$-$ph$)相互作用的结果。我们发现,强前向散射的结果在一个增强的$T_c$是线性成比例的强度的无量纲的$e$耦合常数$λ_m$在弱耦合限制。这种相互作用也产生不同的副本带中的单粒子光谱功能,类似于最近的角分辨光电发射实验中观察到的SrTiO $_3$和BaTiO $_3$基板上的FeSe单层。通过将我们的模型与光电发射实验进行比较,我们推断出$e$耦合强度可以提供在这些系统中观察到的高$T_c$的显著部分。
2015-08-25 cond-mat.supr-con
Universal Substrate Effect on the Superconductivity of FeSe Monolayer Films
为了阐明单层(1 ML)FeSe在SrTiO $_3$(STO)上的$T_c$增强的机制,我们在金红石TiO $_2$的矩形(100)面上生长了高应变的1 ML FeSe,并在63 K的$T_c$下观察到了复制带和超导电性的共存。从该系统与STO(001)上的1 ML FeSe之间的相似的$T_c$,我们得出结论,在这些系统中,应变和介电常数可能对增强的$T_c$不重要。一个系统的比较1 ML FeSe的TiO $_2$与其他系统中的FeSe家庭表明,虽然单独的电荷转移可以提高$T_c$,它只是与界面的电子-声子耦合,$T_c$可以增加到在STO上的1 ML FeSe的水平。
2016-06-30 cond-mat.supr-con
Effects of Chemical Pressure on Superconductivity in Electrochemically Intercalated (TMA)yFe2(Se1-xSx)2 (TMA = Tetramethylammonium)
本研究通过合成并插层FeSe1-xSx晶体,发现硫替代产生的化学压力使主体与插层材料的Tc和晶胞体积线性下降,揭示了化学压力与电子掺杂在调控FeSe体系超导性中的独特作用。
2024-12-10 cond-mat.supr-con
Dynamic interfacial polaron enhanced superconductivity of FeSe/SrTiO3
在SrTiO_3衬底上制备的FeSe单层薄膜的超导电性显著增强,引起了人们的广泛研究兴趣。目前,关于相应的电子-玻色子相互作用的结论性实验数据仍然缺失。在这里,我们使用非弹性电子散射光谱和角分辨光电子能谱表明,在这些系统中的电子是由强烈的极化晶格畸变的SrTiO 3,和不可缺少的非绝热性质的这种耦合导致形成的动态界面极化子穿着。此外,极化子的集体运动的结果在极化等离子体激元模式,这是明确相关的FeSe薄膜的存在下的SrTiO 3的表面声子。微观模型表明,界面极化子-极化子相互作用导致的超导电性增强。
2018-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhanced critical current density in the pressure-induced magnetic state of the high-temperature superconductor FeSe
本文研究了FeSe单晶在2.43GPa压力下的临界电流密度(Jc)与超导转变温度(Tc)的关系,其中Tc提高了约8 K/GPa。对应于自由磁通流动的临界电流密度是单调增加的压力,这是由于在Tc的增加,而脱钉临界电流密度,在该涡旋开始移动的压力感应的磁状态相比,Tc的增加的影响更大。与其他高温超导体不同,FeSe不是磁性的,而是在环境压力下超导的。在临界压力以上,磁状态被诱导并与超导性共存,脱钉扎Jc突然增加,即使零电阻率Tc的增加可以忽略不计,直接表明与Tc增强相比,磁通钉扎性质是实现大Jc的更关键的因素。此外,FeSe的共存超导相中Jc的急剧增加表明,涡旋可以被竞争的反铁磁序有效地捕获,即使它对超导性的对抗性质是有据可查的。这些结果为高温超导体的技术应用提供了新的指导。
2015-11-16 cond-mat.supr-con
Unified picture of the doping dependence of superconducting transition temperatures in alkali metal/ammonia intercalated FeSe
在最近合成的Li $_x$(NH $_2$)$_y$(NH $_3$)$_z$ Fe $_2$ Se $_2$家族的铁硫属化物中,由锂离子、氨基锂和氨组成的分子间隔物分隔FeSe层。已经表明,在间隔层的化学成分变化时,超导转变温度可以达到$T_c\sim 44 \mathrm{K}$,但是层分离和有效掺杂对$T_c$增强的相对重要性目前尚不清楚。使用国家的最先进的能带结构展开技术,我们构建八轨道模型从头计算密度泛函理论计算这些材料。在RPA自旋涨落的方法,我们表明,电子掺杂增强的超导配对,这是$s_\pm$对称性和解释实验观察到的限制$T_c$在分子间隔插入FeSe类材料。
2015-01-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strain-tuning of nematicity and superconductivity in single crystals of FeSe
应变是探索新的电子态和理解非常规超导性的有力实验工具。在这里,我们调查的影响,单轴应变的超导和超导相的单晶FeSe使用磁输运测量。我们发现,应变的电阻率响应是强烈的温度依赖性,它与霍尔系数的符号变化被驱动的散射,耦合与晶格和多带现象。能带结构的计算表明,在应变下的电子口袋开发一个大的面内各向异性相比,空穴口袋。在低温下的磁输运研究表明,占主导地位的载流子的迁移率增加与拉伸应变。接近临界温度时,所有电阻率曲线在恒定应变下在一个点交叉,表明与应变诱导相变相关的普遍临界指数。我们的研究结果表明,超导状态下的压缩应变和抑制下的拉伸应变,在协议中观察到的趋势FeSe薄膜和过掺杂的磷属元素化物,而超导相似乎是以相反的方式由单轴应变的影响。通过比较不同体系在应变下的超导电性增强,我们的结果表明,应变本身不能解释FeSe体系高$T_c$超导电性的增强。
2021-02-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced Superconductivity in Multilayer FeSe Films by Simplified Molecular Beam Epitaxy
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Zhejiang University(浙江大学)
本研究开发了一种简化的MBE工艺,无需SrTiO3衬底精细预处理和生长后UHV退火,即可在其上生长出Tc约20 K、厚度14 UC的超导β-FeSe薄膜,实现了超导电性增强。
2026-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Probing the direct factor for superconductivity in FeSe-Based Superconductors by Raman Scattering
FeSe基超导体在各种材料和物理条件下表现出宽范围的临界温度Tc,但迄今为止的广泛研究尚未产生关于潜在机制的共识。在这里,我们报告了与原始FeSe相比,插层FeSe超导体Lix(NH3)yFe 2Se 2和(Li,Fe)OHFeSe的系统拉曼散射工作。这三种晶体的声子谱线宽度都呈现出反常的幂律温度依赖性,偏离了标准的非谐行为。这种有趣的现象是由于电子相关增强的电子-声子耦合效应,证明了A1 g拉曼模式的演变。与此同时,B1 g模式的分析,探测出的面外振动的Fe,揭示了以前建议的结构参数的影响,而不是联合态密度在确定Tc的关键作用。这些发现确定载体掺杂的直接因素驱动和调制的FeSe基化合物的超导性。
2019-11-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Identifying the dominant pairing interaction in high-$T_c$ FeSe superconductors through Leggett modes
重电子掺杂和单层FeSe在比体FeSe高得多的温度下超导。已经有一些建议试图解释增强的转变温度的起源,包括接近磁性,磁性和反铁轨道临界点,以及可能的强界面声子耦合的情况下,单层FeSe。在本文中,我们研究了在一个有效的两带模型的各种机制的效果。在我们的模型中,与这些不稳定性相关的波动有助于有效多带相互作用的不同部分。我们建议使用集体之间的相位波动带-Leggett模式-作为一种工具,以确定在这些系统中占主导地位的有效配对相互作用。Leggett模式可以通过光学探针如电子拉曼散射来分辨。我们指出,在这些系统中的Leggett模式,如果存在的话,将体现在拉曼$B_{1g}$通道。
2018-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in monolayer FeSe enhanced by quantum geometry
Kyoto University(京都大学);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);Institute for Molecular Science(分子科学研究所)
本研究基于布洛赫电子几何性质推导非常规超导体超流权重公式,应用于单层FeSe模型后发现量子几何贡献可显著提升其Berezinskii-Kosterlitz-Thouless转变温度,揭示了量子几何在超导中的关键作用。
2021-08-30 cond-mat.supr-con
Sulfur-induced magnetism in FeSe$_{1-x}$S$_x$ thin films on LaAlO$_3$ revealed by muon spin rotation/relaxation
利用μ子自旋旋转/弛豫测量研究了FeSePDMATHABMM S $_x$薄膜在LaAlO $_3$上的磁性.一个急剧下降的初始不对称性观察到的峰结构的μ子自旋的弛豫速率的温度依赖性几乎在相同的温度下,扭结异常,观察到的温度依赖性的电阻率。随着S含量的增加,异常温度升高,最低温度处的磁起伏受到抑制。这些结果表明,S替代诱导磁性在低温下在FeSe $_{1-x}$ S $_x$薄膜。虽然FeSe薄膜中的磁性相和非磁性相对化学压力的行为与体相FeSe对流体静压的行为相似,但是$T_{\mathrm c}$的行为在这些系统之间是显著不同的。我们的研究结果表明,详细的物理和化学压力效应之间的比较研究是非常重要的理解铁硫属化合物的磁性,向列性和超导性的相互作用。
2021-03-12 cond-mat.supr-con
Robust superconductivity and fragile magnetism induced by the strong Cu impurity scattering in the high-pressure phase of FeSe
FeSe的超导电性在外加压力下强烈增强,并提出从结构和磁相的非线性耦合中产生。Fe平面内的小杂质可以在环境压力下强烈破坏FeSe中的对形成,并且还可以揭示正常相和超导相之间的相互作用。在这里,我们研究如何在Fe平面内的杂质引起的Cu替代可以改变竞争的电子相的FeSe在高压之间的平衡。在没有外加磁场的情况下,在低压下,超导相和超导相受到类似因素的抑制。另一方面,在高压下,10千巴以上,超导性保持不变,尽管在零磁场中没有任何与磁相相关的传输特征。然而,通过施加磁场,电阻率在温度的激活行为之前显示异常,被分配给磁异常。我们发现,高压超导相的FeSe是强大的,并保持增强的Cu杂质的存在下,而磁性相不是。这可能表明,高- $T_{\rm c}$超导性有一个符号保持序参量在一个相当玻璃化的磁相的存在。
2022-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fluctuation-enhanced electron-phonon coupling in FeSe
Center for Solid State Physics and New Materials, Institute of Physics Belgrade, University of Belgrade(贝尔格莱德大学物理研究所固态物理与新材料中心);Department of Applied Physics and Applied Mathematics, Columbia University(哥伦比亚大学应用物理与应用数学系);COMMIT, Department of Physics, University of Antwerp(安特卫普大学物理系COMMIT);Stavropoulos Center for Complex Quantum Matter, Department of Physics and Astronomy, University of Notre Dame(圣母大学物理与天文学系斯塔夫罗普洛斯复杂量子物质中心)
该研究通过单轴应变探索FeSe中增强的电子-声子耦合,揭示了有序波动对声子-电子耦合的影响。
2026-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
20 K superconductivity in heavily electron doped surface layer of FeSe bulk crystal
最近在SrTiO_3(STO)上生长的单层(1 ML)FeSe中发现了高达100 K的超导转变温度。这一发现立即引发了人们的努力,以确定从其体积值7 K急剧增强Tc的机制。目前,有两个主要观点的起源增强Tc;在第一个视图中,增强来自界面效应,而在另一个它是从过剩的电子与强关联强度。这个问题是有争议的,有证据支持每一种观点。找到Tc增强的起源可能是实现更高Tc和确定铁基材料中超导性的微观机制的关键。在这里,我们报告的20 K的超导电性在电子掺杂的FeSe的表面层的观察。表面层的电子态具有STO上1 ML FeSe的所有关键光谱方面。在没有任何界面效应的情况下,发现表面层态具有20 K的中等Tc,具有4 meV的较小间隙开口。我们的研究结果清楚地表明,过剩的电子与强相关强度不能单独诱导的最大Tc,这反过来又强烈建议需要一个界面效应,以达到增强Tc发现在1 ML FeSe/STO。
2015-12-15 cond-mat.supr-con
Enhanced superconducting transition temperature in hyper-interlayer-expanded FeSe despite the suppressed electronic nematic order and spin fluctuations
通过插入分子间隔层可以显著提高FeSe的超导临界温度$T_{\rm c}$。本文报道了粉末状超层间膨胀Li的$^{77}$ Se、$^7$ Li和$^1$ H核磁共振(NMR)研究。在$^7$ Li和$^1$ H NMR谱中没有任何位移表明FeSe层中的传导电子与层间单元完全解耦,而几乎与温度无关的$^7$ Li和$^1$ H自旋晶格弛豫速率与绝缘层间空间中存在的Fe杂质的不可忽略的浓度一致。另一方面,$^{77}$ Se NMR位移和自旋-晶格弛豫速率$1/^{77}T_1$的强温度依赖性归因于接近费米能的类空穴带。$1/^{77}T_1$没有显示出额外的各向异性,这将导致电子有序下降到$T_{\rm c}$。类似地,在正常状态下,没有发现由于自旋涨落引起的$1/^{77}T_1$的增强。然而,一个特征的幂律依赖性$1/^{77}T_1\propto T^{4.5}$仍然符合库珀配对介导的自旋波动。
2015-08-07 cond-mat.supr-con
The interactions between antiferromagnetism, tetrahedral sites and electron-phonon coupling in FeSe1-xTex and FeSe/SrTiO3
我们表明,超导转变温度Tc的FeSe 1-xTex可以计算到合理的值在一个修改的McMillan方法,其中的电子-声子耦合放大的反铁磁性和面外声子触发的四面体晶格网站。这种相互作用不仅在环境压力下有效,而且在静水压力下也有效。根据我们的模型,压缩的FeSe_(0.5)Te_(0.5)的理论Tc与实验结果一致。更重要的是,考虑到FeSe单层和SrTiO 3衬底之间的界面效应作为一个额外的增益因子,我们计算的Tc值高达91 K高,并提供证据表明,最近观察到的强Tc增强在这样的单层Tc达到100 K可能是由于增强的电子声子耦合。
2019-06-28 cond-mat.supr-con
Nodeless multigap superconductivity in organic-ion-intercalated (tetrabutyl~ammonium)$_{0.3}$FeSe
本研究利用μSR技术探测有机离子插层铁硒基超导体(TBA)$_{0.3}$FeSe的超导序参量,发现其超导态无磁有序和时间反演对称性破缺,超流密度符合无节点双能隙s+s波模型,揭示该能隙结构是准二维插层铁硒基超导体的共同特征。
2024-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magic Doping and Robust Superconductivity in Monolayer FeSe on Titanates
钛酸盐上单层FeSe的超导电性增强为高温超导体的合理设计开辟了一条迷人的途径。利用同步辐射角分辨光电子能谱仪,在FeSe和SrTiO_3单层膜之间插入不同原子厚度的LaTiO_3外延层,系统地调制界面化学势,随着电子在LaTiO_3-SrTiO_3表面积累的急剧增加,发现在FeSe-氧化物界面上提供功函数失配的实质性浪涌,单层FeSe中的电荷转移和超导能隙保持显著稳健。这个意想不到的发现表明存在的固有锚定的魔术掺杂内的单层FeSe系统。
2021-01-12 cond-mat.supr-con
Superconductivity and Nematic Fluctuations in a model of FeSe monolayers: A Determinant Quantum Monte Carlo Study
相反,散装的FeSe,它表现出超有序和低温超导性,原子层的FeSe逆转的情况下,高温超导性出现旁边的抑制超有序。为了研究这种现象,我们研究了FeSe的最小电子模型,其相互作用增强了电子涨落。该模型是符号问题的自由,并使用行列式量子蒙特卡罗(DQMC)模拟。我们开发了一个DQMC算法与并行回火,这被证明是一个有效的来源的全球更新,并允许我们访问该地区的强相互作用。在宽范围的中间耦合,我们观察到超导性与扩展的s-波序参量,以及增强,但短程,$q=(0,0)$铁轨道(铁)秩序。这些结果是一致的近似弱耦合的处理,预测超导涨落导致超导配对。令人惊讶的是,在所研究的参数范围内,我们没有观察到明显的长程序。相反,在较强的耦合与$q=(π,π)$反铁轨道秩序出现一个不寻常的绝缘相,这是错过了弱耦合近似。
2016-11-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between band structure and Hund's correlation to increase T$_{c}$ in FeSe
FeSe被归类为洪德金属,在费米能级附近具有多个$d$带。Hund金属中的相关性主要来源于交换参数\emph{J},它可以驱动相关性中的强轨道选择性。铁硫族元素是铁基超导体中关联最强的,其中$d_{xy}$是关联最强的轨道。然而,很少有人知道这种关联是否以及如何直接影响洪德系统中的超导不稳定性。应用最近发展的高保真度\emph{ab initio}理论,我们明确地表明了$d_{xy}$中的关联与超导临界温度$T_{c}$之间的联系。从\emph{ab initio}结果作为参考开始,我们考虑参数空间中围绕参考的各种偏移,以确定是什么控制$T_{c}$。我们发现$J$的微小偏移会导致$T_{c}$的巨大变化。此外,我们考虑通过改变Fe-Se键长在体中,在独立的单层M-FeSe,和M-FeSe上的SrTiO $_{3}$基板(M-FeSe/STO)跳跃的变化。$d_{xy}$态接近费米能的孪生条件和$J$的强度成为非相干光谱响应和增强的单粒子和双粒子散射的主要标准,而这些散射又控制着$T_{c}$。使用约束RPA,我们进一步表明,FeSe在单层形式(M-FeSe)提供了一个自然的机制,以提高$J$。我们解释了为什么M-FeSe/STO具有高的$T_{c}$,而M-FeSe在隔离不应该。我们的研究打开了一个统一的理解是什么控制$T_{c}$在散装,层,和接口的洪德的金属空穴袋和电子屏蔽云…
2020-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Atomically Resolved FeSe/SrTiO3(001) Interface Structure by Scanning Transmission Electron Microscopy
SrTiO 3(001)(STO)衬底上单胞FeSe薄膜的界面增强高温超导性是近年来凝聚态物理和材料科学研究的热点。通过结合原位扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS)和非原位扫描透射电子显微镜(STEM)的研究,我们报告了FeSe/STO界面在非超导和超导状态下的原子分辨结构,包括晶格常数和实际原子位置。我们观察到的TiO 2双层(DLs)和显着的原子位移的顶部两层的STO,晶格压缩的Se-Fe-Se三层,和底部的Se和顶部的Ti原子之间的相对位移。通过对不同超导态下的界面结构的成像,揭示了界面结构与超导电性之间的密切关系。我们的FeSe/STO界面结构的原子尺度的识别提供了有用的信息,研究这种界面增强的高温超导系统的配对机制。
2015-12-17 cond-mat.supr-con
Doubling of the critical temperature of FeSe observed in point contacts
在铁硫系FeSe单晶与Cu的点接触中,发现超导临界温度Tc升高两倍以上(超过20 K)。讨论了点接触时Tc升高的可能原因。最可能的原因可能是界面载流子掺杂和/或界面增强的电子-声子相互作用。
2016-05-06 cond-mat.supr-con
Heterostructural one-unit-cell FeSe/SrTiO3: from high-temperature superconductivity to topological states
FeSe/SrTiO_3异质结单胞高温超导已成为凝聚态物理和材料科学的前沿研究课题。的超导转变温度(Tc)的xFeSe薄膜是显着提高相比,其散装对应物,并可能接近液氮区根据原位光谱测量。特别地,1 UC FeSe的费米表面拓扑结构在布里渊区中心不包括空穴袋,这对铁基超导体中被广泛接受的s+波配对嵌套的符号不同的电子空穴费米袋构成了巨大的挑战。在这篇综述中,我们提出的Tc增强,电子配对和拓扑相在SrTiO 3上的1 UC FeSe探索。高温超导和拓扑电子态的共存性使得这种二维异质结构成为下一代高温拓扑超导体和(或)拓扑量子计算平台的候选者。
2019-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron carriers with possible Dirac-cone-like dispersion in FeSe$_{1-x}$S$_x$ ($x$ = 0 and 0.14) single crystals triggered by structural transition
本文报道了用气相输运法生长的FeSe $_{1-x}$ S $_x$($x$ = 0和0.14)单晶的输运性质的详细研究。14% S掺杂显著抑制了FeSe中$T_s$ $\sim$ 86 K到$\sim$ 49 K的结构转变,但对超导转变温度$T_c$的影响很小。在FeSe和FeSe $_{0.86}$ S $_{0.14}$单晶中观察到明显的线性磁电阻(MR),发现这是由结构转变触发的。线性磁共振和相关讨论表明,类狄喇克锥态的存在可能是由于铁轨道有序引起的能带移动。发现S掺杂后,Dirac-cone-like带的迁移率降低。此外,当温度低于$T_s$时,两种晶体的磁电阻都出现了无效的Kohler标度,而当温度低于30 K时,Kohler标度在FeSe中重新建立,而在FeSe $_{0.86}$ S $_{0.14}$中没有。所有这些观察结果都支持了FeSe中的轨道有序导致了能带重构,并且FeSe中的轨道有序被S掺杂的化学压力所抑制。
2016-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The drastic effect of the impurity scattering on the electronic and superconducting properties of Cu-doped FeSe
铁基超导体中的非磁性杂质可以为理解对对称性提供重要的工具,它们可以显著地影响输运和超导行为。在这里,我们提出了一个研究的作用,在Fe平面上的强杂质电位,诱导Cu替代,对FeSe单晶的电子和超导性质。Cu的加入迅速抑制了超导态和超导态,并由于增强的杂质散射而增加了剩余电阻率。使用磁输运数据高达35 T的少量的Cu杂质,我们检测到的载流子的迁移率的一个显着减少的因素~3。虽然电子传导被强烈干扰Cu取代,我们确定了额外的签名的各向异性散射表现在线性电阻率在低温和$H^{1.6}$依赖的磁阻。Cu取代对超导电性的抑制与符号变化的$s_{\pm}$序参量一致。此外,在压缩应变的存在下,超导电性增强,类似于FeSe。
2022-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tuning quantum paramagnetism and d-wave superconductivity in single-layer iron chalcogenides by chemical pressure
本研究通过向单层FeSe/SrTiO₃掺S施加化学压力,调控其建模为自旋螺旋态非相干叠加的顺磁态,结合谱学观测揭示了能隙从U形到V形的演化与d波超导态的节点产生机制。
2023-10-09 cond-mat.supr-con
Thickness dependence of superconductivity and superconductor-insulator transition in ultrathin FeSe films on SrTiO3(001) substrate
SrTiO 3(001)(STO)衬底上单胞FeSe薄膜的界面增强高温超导性是近年来凝聚态物理和材料科学研究的热点。本文利用非原位输运测量方法研究了STO衬底上不同厚度的FeSe超薄膜的超导电性。我们发现,开始超导转变温度(Tc)随FeSe薄膜厚度的增加而降低,这是在传统的超导薄膜中通常观察到的行为相反。通过对5 μ C FeSe薄膜的系统后退火,我们观察到了绝缘体到超导体的转变,根据相应的霍尔测量,在低温下伴随着占主导地位的载流子从空穴到电子的符号变化。
2015-07-30 cond-mat.supr-con
Unusual Effects of Be doping in the Iron Based Superconductor FeSe
最近的超导转变温度(Tc)超过100 K的单层FeSe上SrTiO 3的散装母体化合物重新引起了人们的兴趣。在KCl:AlCl 3熔剂传输生长的晶体FeSe0.94Be0.06,FeSe0.97Be0.03和,作为比较,FeSe,这项工作报告的掺杂FeSe使用Be,其中最小的可能的掺杂剂,对应于一个有效的化学压力。根据晶格参数测量,6%的Be掺杂收缩的四相FeSe晶格相当于0.75 GPa的物理压力。使用这种磁通传输方法的样品制备,6%的Be是可实现的掺杂剂的最大量。在FeSe0.94Be0.06的该最大组成下,晶格晶胞收缩2.4%,Tc(通过比热在本体中测量)增加几乎10%,Tc相对于压力的行为使其峰值Tconset向下移动约1GPa,TS = 89 K附近的高温结构转变增加了1.9 K(与FeSe中均匀地降低TS的其它掺杂剂相反),并且与纯FeSe相比,低温比热γ增加10%。此外,在掺杂6%Be时,剩余电阻率比rho(300 K)/rho(T->0)增加了几乎四倍,而rho(300 K)/rho(T=Tc+)增加了50%。
2018-10-05 cond-mat.supr-con
Photo-induced Superconducting State with Long-lived Disproportionate Band Filling in FeSe
光激发是一种非常强大的方法,可以在没有任何制造的情况下瞬间将材料驱动到新的量子态,并且已经开发了可变超快技术来观察电子,晶格和自旋自由度如何变化。其中最引人注目的现象之一是光致超导性,并且已经提出在铜酸盐中,转变温度Tc可以从原始Tc提高,具有显著的晶格调制。在铁基超导体FeSe中,我们发现了另一种光致高温超导态,它具有半金属空穴和电子带。在整个布里渊区的瞬态电子态直接观察到的时间和角度分辨的光电子能谱使用从高次谐波产生的极紫外脉冲。我们的动力学行为的时间尺度从50 fs到800 ps的结果一致支持良好的超导状态光激发后远高于Tc。这一发现表明,多带铁基超导体成为光致超导体的替代候选者。
2019-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Checkerboard order state in superconducting FeSe/SrTiO3(001) monolayer
该研究通过STM/STS在超导FeSe/SrTiO3(001)单层中发现棋盘电荷序,周期为四倍铁原子间距,仅存在于超导态,且强度在Tc附近增强,暗示其与高Tc超导性相关。
2023-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong Pressure Dependent Electron-Phonon Coupling in FeSe
我们计算了FeSe的相关电子结构及其对A1 g模与压缩的依赖性。利用自洽的密度泛函理论-动力学平均场论(DFT-DMFT)和连续时间量子蒙特卡罗(CTQMC)方法,我们发现一些关联电子态与A1 g晶格畸变之间的耦合大大增强. FeSe中的超导性显示出对压力非常强的敏感性,尽管几乎所有的电子性质都依赖于单调的压力,但在几个GPa内Tc几乎增加了5倍,然后下降。我们发现最大A1 g形变势的行为与实验Tc相似。与此相反,在DFT的最大变形潜力,这种模式的单调增加的压力。
2014-01-15 cond-mat.supr-con
High-temperature superconductivity in one-unit-cell FeSe films
自从分子束外延(MBE)技术在SrTiO 3衬底上生长单胞FeSe薄膜(1-UC FeSe/STO)后,超导转变温度(Tc)显著提高的现象被报道以来,对该系统的相关研究已成为凝聚态物理的一个新的前沿。本文对这一快速发展的领域进行了简要的综述,主要集中在1-UC FeSe/STO的超导特性。综述了1-UC FeSe/STO高温超导性的实验证据,包括输运和抗磁测量所揭示的直接证据,以及扫描隧道显微镜(STM)和角分辨光电子能谱(ARPES)所揭示的其他证据。讨论了超导电性增强的可能机制。有越来越多的论点表明,1-UC FeSe/STO中增强的库珀配对源于界面效应,特别是电荷转移和耦合到TiO 2平面中的声子模式。1-UC FeSe/STO体系的超导电性研究不仅为层状结构高温超导体的形成机理提供了新的思路,而且为利用界面工程技术开发新型超导体提供了理论依据。
2017-01-24 cond-mat.supr-con