Valence Fluctuations and Quasiparticle Multiplets in Pu Chalcogenides and Pnictides
本文用LDA+DMFT计算了Pu硫属化物和磷属化物的能谱,并用价直方图和从玻色子计算进行了解释。我们发现硫族化合物是混合价($n_f = 5.2$)材料,具有强烈的$T$依赖性的低能量密度态和低于费米能级的准粒子峰的三重态。此外,我们预测的双峰以上的费米能级的反射峰。在磷属元素化物中,$f^6$态相对于$f^5$的升高抑制了价态波动,从而导致积分价($n_f = 5.0$)局部矩金属。
2009-09-25 cond-mat.str-el
Spin fluctuations in iron pnictides and chalcogenides: From antiferromagnetism to superconductivity
本文综述了近年来利用中子非弹性散射对铁基超导体及其母体化合物自旋动力学的实验研究。它主要集中在这个领域的最现代的发展,有关在新的超导体中的磁共振模式的观察,低能量磁波动的自旋各向异性,现在已经观察到在广泛的化学成分和掺杂水平,以及它们的动量空间各向异性所引起的自旋-自旋有序。这些新的发现对我们理解超导态的影响,以及中子光谱学的剩余未解决的挑战,进行了讨论。
2015-02-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong correlations and the search for high-Tc superconductivity in chromium pnictides and chalcogenides
未掺杂的铁超导体在五个d轨道中容纳$n=6$电子。实验和理论证据表明,相关性的强度随着空穴掺杂而增加,因为电子填充接近半填充$n=5$电子。这一证据描绘了一个场景,其中铁超导体的母体化合物是半填充系统,类似于铜酸盐超导体。在铜氧化物中,电子或空穴掺杂可以诱导超导电性。在这项工作中,我们建议寻找高Tc超导性和强关联的铬磷族化物和硫族化物与$n<5$电子。通过ab-initio,slave spin和多轨道RPA计算,我们分析了这些系统中的关联强度以及超导和磁不稳定性,主要关注LaCrAsO。我们发现,电子掺杂的LaCrAsO是一个强关联系统与竞争的磁相互作用,是$(π,π)$反铁磁性和节点d波配对最合理的磁和超导不稳定性,分别。
2016-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Validity of the Local Approximation in Iron- Pnictides and Chalcogenides
本文采用集团DMFT(Dynamical场论)方法研究了铁磷属元素化物和硫属元素化物的正常态。在适度的质量重整化的制度,自能是非常本地的,证明了这些材料和其他亨兹金属的单网站DMFT的成功。我们用连续时间量子蒙特卡罗方法求解了相应的杂质模型,发现在中等质量重整化区域,负号问题并不严重。
2016-06-12 cond-mat.str-el
Revealing the dual nature of magnetism in iron pnictides and iron chalcogenides using x-ray emission spectroscopy
本文报道了用Fe K β X射线发射谱研究各种铁基超导体顺磁相的局部磁矩。局部磁矩被发现在所有研究的样品:PrFeAsO,Ba(Fe,Co)2As 2,LiFeAs,Fe 1 +x(Te,Se),和A2 Fe 4Se 5(A=K,Rb和Cs)。力矩大小在不同的族中变化很大。所有铁磷属元素样品的局域矩约为1 $μ_B$ /Fe,而FeTe和K2 Fe 4Se 5族的局域矩则大得多,分别为~2 $μ_B$ /Fe和~3.3 $μ_B$ /Fe。此外,我们发现,无论是载流子掺杂,也没有温度变化影响的本地矩的大小。
2011-07-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectral properties of transition metal pnictides and chalcogenides: angle-resolved photoemission spectroscopy and dynamical mean field theory
电子库仑相关导致过渡金属磷属元素化物和硫属元素化物光谱中的特征签名:准粒子重整化,寿命效应或不相干的严重金属行为以上相对较低的相干温度是由于本地哈伯德和洪德耦合的多体效应的措施。我们回顾和比较的角度分辨光电子能谱实验(ARPES)和组合密度泛函动力学平均场论(DFT+DMFT)计算的结果。我们强调了准粒子质量重整化和相干性质的掺杂依赖性。
2015-12-27 cond-mat.str-el
Non-local correlations in Iron Pnictides and Chalcogenides
铁基超导体的低能电子结构与密度泛函理论预测的偏差已被参数化的能带和轨道相关的质量重整化和能量转移。前者通常被描述的动力学平均场论的框架内的本地自能,而后者似乎需要由于带间散射的非本地效应。通过在无规相近似(RPA)和两粒子自洽近似(TPSC)下计算重整化能带结构,我们发现LaFeAsO和LiFeAs等磷属元素体系中的关联可以用非局域自能很好地描述.特别是,费米口袋收缩,如在实验中所看到的发生由于排斥带间有限能量散射。对于铁硫族化物系统FeSe在其体tetraquinone相,情况是更加复杂的,因为即使包括动量依赖带重正化不能解释实验结果。我们认为长程库仑相互作用在FeSe的能带结构重整化中起着重要的作用。我们进一步比较我们的非本地准粒子散射寿命内RPA和TPSC与LiFeAs的实验数据的评估。
2020-07-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron Correlation and Spin Dynamics in Iron Pnictides and Chalcogenides
铁磷属化物和硫属化物的超导电性与坏金属正常态和附近的反铁磁序密切相关。因此,电子关联和自旋动力学的作用受到了相当多的关注。在这篇文章中,我们总结了一些关键的实验,相当直接地暗示在这些材料中的强电子相关性,并讨论这些问题的最新理论研究的方面。特别是,我们概述了一个$w$的扩展,它对待的相关效应使用莫特过渡作为参考点。对于母系统,它产生了一个有效的J1-J2模型,耦合到附近的费米能的巡回电子,这个模型产生一个等电子调谐的量子临界点,并允许在顺磁相的能量和动量空间中的自旋谱权重的分布的研究。在相同的框架内,我们证明了莫特绝缘相的铁氧硫族化物以及碱性铁硒化物;对于后者的系统,我们还考虑了轨道选择性莫特相的作用。最后,我们讨论了短程J1-J2相互作用驱动的单重态超导配对。我们的考虑突出铁磷属元素化物和硫属元素化物作为例证强关联电子系统的边界处的电子本地化和巡回。
2012-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Electronic Structure of Europium Chalcogenides and Pnictides
采用{ \it ab-initio}自相互作用修正的局域自旋密度近似(SIC-LSD)计算了铕硫族化合物和磷族化合物的电子结构.这种方法既允许稀土$f-$电子的局部描述,又允许$s$、$p$和$d$电子的巡回描述。在稀土原子上局域化不同数量的$f$ -电子对应于不同的标称价态,并且可以比较总能量,提供价态的第一原理描述。所有的硫属化物被发现是在铁磁状态的绝缘体,并具有二价配置。对于磷族元素,我们发现EuN是半金属的,其余的是正常的金属。然而,当我们沿着元素周期表的磷属元素列往下走时,原子价会发生变化。EuN和EuP是三价的,EuAs只是三价的,EuSb是二价的。我们的研究结果表明,这些材料可能会发现在自旋电子和自旋过滤设备的应用。
2004-03-31 cond-mat.str-el
Many-body effects in iron pnictides and chalcogenides -- non-local vs dynamic origin of effective masses
我们应用准粒子自洽GW(QSGW)近似的铁磷属化物和硫属化物超导体。我们计算费米面和态密度,并发现与实验非常吻合,大大提高了标准的能带结构方法。通过对QSGW自能的分析,我们讨论了非局域和动力学对有效质量的贡献。我们提出的证据表明,这两个贡献大多是可分离的,因为准粒子的重量被发现是基本上独立的动量。非局域性的主要影响是捕获的静态但非局域QSGW有效势。此外,在例如动力学平均场论(DMFT)中不存在的这些非局部自能校正可以相对较大。我们表明,另一方面,QSGW只部分占在低能量的动态重正化。这些发现表明,QSGW结合DMFT将捕获铁磷属化物和硫属化物中的大部分多体物理。
2012-09-11 cond-mat.str-el
Hubbard interactions in iron-based pnictides and chalcogenides: Slater parametrization, screening channels and frequency dependence
我们计算了铁磷属元素化物LaFeAsO,BaFe 2As 2,BaRu 2As 2和LiFeAs和硫属元素化物FeSe中频率依赖的电子相互作用的强度。我们讨论的精度的原子类参数化的两个指数密度-密度相互作用矩阵的基础上计算的一组最佳的三个独立的斯莱特积分,假设的角度部分的Fe-d局域轨道可以描述为孤立的Fe原子的球谐函数。我们表明,它的质量取决于配体-金属键合的字符,而不是在晶格的维数:它是优秀的离子状Fe-Se(FeSe)硫属化物和更严重的近似更共价的Fe-As(LaFeAsO,BaFe 2As 2)pnictides。我们还分析了不同的筛选通道的相对重要性,与不同的pnictides,但有点不同的图片基准氧化物SrVO 3的结论相似:配体通道似乎并不占主导地位的pnictides,而氧屏蔽是最重要的过程中的氧化物。最后,我们分析了相互作用的频率依赖性。与简单的氧化物相反,在铁磷族化合物中,其功能形式不能简单地由单个等离子体来建模,并且模式的实际密度进入确定低能性质的有效哈密顿量的构造。
2016-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kinetic frustration and the nature of the magnetic and paramagnetic states in iron pnictides and iron chalcogenides
铁的磷属元素化物和硫属元素化物化合物由于其高温超导性而成为深入研究的主题。\cite{a-LaFeAsO}它们都具有相同的结构,但它们的物理性质,如磁有序矩,有效质量,超导能隙和T $_c$有显着的差异。许多理论技术已被应用于个别化合物,但没有一致的描述的趋势是可用的\cite{np-review}。我们进行了大量的铁基化合物在其磁性和顺磁状态的比较理论研究。我们表明,这两种状态的性质是很好地描述了我们的方法和所有的计算的物理性质,如有序矩,有效质量和费米表面的趋势是在整个化合物的实验符合良好。这些性质的变化可以追溯到关键结构参数的变化,而不是库仑相互作用的筛选的变化。我们的结果为\cite{Ding}实验中观察到的强费米面相关超导能隙提供了一个自然的解释。我们提出了一个具体的优化晶体结构,寻找更高的T $_c$超导体。
2011-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of electronic correlations on orbital polarizations in the parent and doped iron pnictides
轨道极化和电子关联是理解多轨道FeAs基超导体正常态和超导性质的两个基本方面。在这封信中,我们提出了一个系统的研究铁磷属元素的轨道极化从弱到强库仑相关的KRSB方法。LaFeAsO的双轨道模型的磁相图清楚地表明,在很宽的掺杂范围内存在具有相当大的轨道极化的条纹状反铁磁金属相。在中间关联区,轨道极化发生反转,小的晶场分裂增强了轨道密度波阶。
2011-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Puzzle of High Temperature Superconductivity in Layered Iron Pnictides and Chalcogenides
2008年铁基化合物LaFeAsO_{1-x} F_x在Tc = 26 K时具有超导电性的发现引起了世界科学界的热烈反响。在短时间内,发现了具有相同或相关晶体结构的其他铁基超导体,其Tc高达56 K。人们进行了许多实验,并制定了理论,试图了解这些新材料的基本性质和Tc的机制。在这个选择性的批判性审查的实验文献中,我们提取了一些广泛的工作,并讨论了不同类型的实验对这些材料的理论概念和模型之间的关系。实验正常状态的属性被强调,并在这些电子和磁性,因为在这些材料的超导电/磁机制的可能性。
2010-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron correlation and spin density wave order in iron pnictides
研究了关联效应对铁磷属元素化物电子结构和自旋密度波序的影响。利用多轨道哈伯德模型和Gutzwiller投影,我们表明,非微扰相关效应是必不可少的,以稳定的金属自旋密度波相位的中间相关强度适合pnictides。我们发现,有序的时刻依赖于Hund的规则耦合$J$敏感,但弱的轨道内库仑排斥$U$,从$0.3μ_B$ $1.5μ_B$的范围$J=0.3\sim0.8$ eV的$U=3\sim4$ eV的变化。我们得到的相图和讨论的影响,轨道顺序和电子掺杂,费米表面拓扑结构的演化与有序矩,并与最近的实验进行比较。
2010-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiorbital singlet pairing and $d+d$ superconductivity
最近在多带铁基和重费米子超导体的实验已经挑战了简单$s$-和$d$-波自旋单重态之间的长期持有的二分法。在这里,我们提出了几个时间反演不变的不可约配对,超越了标准的单态函数,通过在带/轨道空间中的矩阵结构,并阐明其在多带系统的自然性。本文研究了Fe硫系超导体的$sτ_{3}$多轨道超导态。这种状态对应于$d+d$带内和带间配对,与更熟悉的$d +\text{i}d$状态形成对比,其方式类似于\enhe超流体的B-三联体配对阶段与其A-阶段对应物的不同。此外,我们构建了一个类似的$sτ_{3}$配对的重费米子超导体CeCu $_{2}$ Si $_{2}$,使用的自由度,将自旋轨道耦合。我们的结果导致的命题,$d$波超导体在相关的多带系统将一般有一个完全带隙的费米面时,他们在足够低的能量检查。
2020-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
S-wave Superconductivity due to Orbital and Spin fluctuations in Fe-pnictides: Self-Consistent Vertex Correction with Self-Energy (SC-VCΣ) Analysis
为了理解铁基超导体的超导态的惊人变化,我们通过计算顶点修正和自能修正,分析了LaFeAsO和LiFeAs的多轨道哈伯德模型.由于VC所描述的自旋+轨道模式耦合,轨道和自旋涨落相互发展,与轨道和磁序的实验相图一致。由于这两种波动,s波间隙函数与符号反转($s_{\pm}$ -波),没有符号反转($s_{++}$ -波),和节点s波状态,得到与实验的各种间隙结构兼容。因此,本理论提供了一个微观解释的正常和超导相图的基础上现实的哈伯德模型。
2013-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Heavy anion solvation of polarity fluctuations in Pnictides
又一种高温超导体的发现再次使凝聚态物质世界感到惊讶。$T_c$高达55 K的铁磷属元素化物(FeAs)和硫属元素化物(FeSe)超导体的发现再次证明了多体问题的复杂性,或者从另一个角度来看,自然界是多么的丰富。第一个反应当然是这些新材料必须以某种方式与氧化铜基超导体有关,对于氧化铜基超导体存在大量的理论,尽管关于正确的理论尚未达成普遍共识。本文指出,新型铁基超导体的基本物理模式与铜酸盐完全不同。它们的基本性质,结构和电子,是由异常大的pnictide极化率。
2008-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of two magnon Raman scattering in antiferromagnetic iron pnictides
虽然铁基磷属元素化物和硫属元素化物的母体是巡游反铁磁体,但利用局域矩图来理解它们的磁性仍然是普遍的。我们研究磁拉曼散射从本地矩的角度来看,各种量子自旋模型提出了这类新的超导体。这些模型在磁挫折的水平上变化很大,并显示出截然不同的两个磁振子拉曼响应。因此,光散射的两个磁振子激发提供了一个强大的和独立的措施,潜在的自旋相互作用。与其他最近的实验结果一致,我们的结果表明,在这些系统中的磁挫折量可能很小。
2011-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Constraints Imposed by Symmetry on Pairing Operators for the Pnictides
考虑模型哈密顿尊重的pnictides的对称性,有人认为,配对相互作用,耦合电子在不同的轨道与轨道依赖的配对强度不可避免地导致带间配对矩阵元素,至少在某些地区的布里渊区。在以前的研究中,这种带间配对在多轨道系统中没有被认为是相关的。还观察到,如果假设纯粹的带内配对相互作用,则需要配对算符具有$Δ^+(k)=f(k) \sum_α d^+_{k,α,\uparrow}d^+_{-k, α,\downarrow}$的形式,其中$α$标记模型中考虑的轨道,f(k)由耦合电子或空穴的空间位置产生。这意味着,在两个不同费米面上,涉及动量$k_F$和$k'_F$的能隙只能相差$f(k_F)/ f(k'_F)$之比,而且不同轨道上的电子必须受到相同的配对吸引,因此需要微调。这些结果表明,以前被忽视的带间配对的趋势,实际上可能是相关的在pnictides的配对机制的微观描述。
2010-04-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Drude weight anisotropy in the doped iron pnictides: the primary role of orbital weight redistribution along the reconstructed Fermi surfaces
通过分析($π$,0)自旋密度波态在$x$和$y$方向上的Drude权重,探讨了在多轨道模型中,空穴掺杂对低频电导率的影响.在电导率各向异性的减少,增加空穴掺杂,和随后的符号反转,无论是在实验中观察到的,被发现是一个共同的趋势,在这些模型。这种行为的出现是由于低能量轨道分辨态密度和费米面的几何特征的相互作用。然而,要理解电子掺杂区的各向异性,还需要更多的成分。
2018-11-20 cond-mat.str-el
Orbital-selective correlations and renormalized electronic structure in LiFeAs
本文利用$U(1)$ slave spin理论研究LiFeAs的多轨道Hubbard模型,揭示了能级重整化与准粒子谱权重的轨道选择性协作导致费米面尺寸大幅变化的新机制,并证明了强关联超导体中多轨道构件的普适性。
2021-03-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ab-initio perspective on structural and electronic properties of iron-based superconductors
2008年铁磷属元素化物和铁硫属元素化物作为一类新的非常规超导体的发现产生了大量的实验和理论工作,这些工作将这些材料确定为具有多轨道物理学的相关金属,其中磁性,向列性和超导性是作为压力和掺杂的函数出现的竞争相。为了确定这些系统中超导性的性质,对这些相的外观的微观理解至关重要。在这里,我们回顾了我们最近的理论努力,从第一原理描述和理解的铁磷属元素化物和硫属元素化物的性质,特别关注(i)压力依赖性,(ii)电子相关的影响和(iii)起源的磁性和超导性。
2016-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Frustrated magnetism and bicollinear antiferromagnetic order in FeTe
铁硫族化合物在相图中显示出丰富的电子序。一个特别神秘的例子是FeTe,这种金属具有与铁磷属元素化物中共存的空穴和电子费米表面,但在Fe正方形晶格中具有不同的($π$ /2,$π/2$)双共线反铁磁序。虽然局域矩物理被认为是理解电子序的关键,但理解双共线反铁磁基态如何出现在适当的量子自旋模型中一直是一个长期的挑战。本文证明了具有非零环交换作用的正方晶格上的双线性双二次自旋$1$模型在其相图中在扩展的参数空间上表现出双共线反铁磁序.我们的工作表明,在量子自旋模型中的阻挫磁性提供了一个统一的描述在铁硫属化物和铁磷属化物的电子顺序。
2016-08-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-state transition in the Fe-pnictides
用Fe Kβ X射线发射光谱研究了稀土掺杂铁磷属元素化物Ca_{1-x} RE_xFe_2As_2(RE=La,Pr,Nd)的局域磁矩。在所研究的所有样品中,Fe局域磁矩的大小随温度的升高而显著减小,从T = 300 K时的~0.9 μ B减小到T = 70 K时的~0.45 μ B。在Nd和Pr掺杂的样品(T<70 K)的坍缩的四方晶系(cT)相中,局域磁矩被猝灭,而La掺杂的样品的磁矩保持不变,没有出现晶格坍缩。结果表明,Ca_{1-x} RE_xFe_2As_2(RE= Pr和Nd)具有自旋态转变,并为非磁性Fe^{2+}离子在cT相中的存在提供了直接证据,正如Yildirim所预言的那样.我们认为,自旋态在很宽的温度范围内的逐渐变化揭示了多轨道物理的重要性,特别是晶场分裂Fe 3d轨道与洪德规则耦合之间的竞争。
2012-12-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of Orthorhombic Transition, Magnetic Transition, and Shear Modulus Softening in Iron Pnictide Superconductors: Analysis based on the Orbital Fluctuation Theory
铁磷属元素化物超导体的主要特征是:(i)伴随剪切模量显著软化的正交相转变,(ii)接近正交相的高Tc超导性,(iii)由正交性诱导的条形磁序。为了对它们给出统一的解释,我们基于轨道涨落理论分析了含铁离子光学声子的多轨道Hubbard-Holstein模型。在无规相位近似(RPA)中,小的电子-声子耦合常数($λ~ 0.2$)足以产生大的轨道(=电荷四极)涨落。最发散的磁化率是$O_{xz}$ -反铁四极(AFQ)磁化率,它导致了s波超导性而没有符号反转(s_{++} -波态)。同时,$O_{x2-y2}$ -铁四极(FQ)磁化率的发散发展是由相对于AFQ涨落的“双轨道过程”引起的,这在RPA中是不存在的。FQ涨落导致了$C_{66}$剪切模量的软化,其长程有序不仅引发了正交结构的转变,而且导致了条纹型反铁磁态的不稳定性.换句话说,由两个轨道组成的复合玻色子的凝聚引起了FQ级和结构跃迁。理论预测的多轨道临界性对铁磷属元素化物超导体的上述特性提供了统一的解释。
2011-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-trivial role of interlayer cation states in iron-based superconductors
铁磷属元素化物和硫属元素化物中的非常规超导性被认为是由低能反铁磁自旋涨落和这些材料中费米表面的特定拓扑结构的相互作用控制的。基于这个前提,人们也会期望大类同构和等电子的铁锗化合物是良好的超导体。然而,事实上,它们在非常低的温度下超导或根本不超导。在这项工作中,我们建立了铁锗化物的超导性被抑制强铁磁倾向,这令人惊讶地不源自相对于铁pnictides和硫属化物的键角或距离的变化,但由于在很宽的范围内的能量发生原子物种(由Ge和相应的间隔阳离子As)取代后的电子结构的变化。我们的结果表明,铁基材料的超导性可能并不总是完全理解的基础上$d$或$dp$模型哈密顿。
2016-10-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
QSGW+DMFT: an electronic structure scheme for the iron pnictides and beyond
虽然在强相关材料中,人们通常关注局部电子相关性,但在具有更多扩展轨道的系统中,非局部交换和能带理论之外的相关效应的影响可能是相关的。因此,在许多化合物中,一个充分的理论描述需要联合处理局部和非局部自能。在这里,我认为这是铁磷属化物和硫属化物超导体的情况。作为解决其电子结构的一种方法,我将详细介绍最近提出的将准粒子自洽GW方法与动态平均场理论相结合的方案的实现:QSGW+DMFT。场论。我将通过BaFe2As2上的应用展示QSGW+DMFT的可能性。此外,我将讨论的经验发现,在pnictides动力学和非本地相关效应分离的准粒子带宽。
2014-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Persistent high-energy spin excitations in iron pnictide superconductors
的前提下,铁基超导体的超导性是非常规的和介导的自旋波动的动机,一个激烈的研究工作一直集中在表征的自旋激发光谱的磁性有序的母相的Fe-pnictides2,3和-chalcogenes4。对于这些未掺杂的材料,自旋激发谱由一个尖锐的、高度色散的磁振子组成,其能量范围高达200 meV(参考文献3)。这些高能量的磁性模式在相当大的掺杂后的命运迄今尚未解决。使用共振非弹性X射线散射,我们表明,最佳掺杂的超导Ba0.6K0.4Fe2As2保留良好定义的,分散的高能量模式的磁起源。这些顺磁振子模式比未掺杂的反铁磁BaFe2As2的磁振子更软,但强度相同。自旋激发持续到超导相表明,如果自旋涨落是超导配对的原因,那么它们起源于一个明显相关的自旋态。这将铁磷属元素化物超导体连接到高Tc铜酸盐,尽管在电子结构上存在根本差异,但存在类似的顺磁模式5。
2013-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferroquadrupolar and Ising-Nematic Orders of a Frustrated Bilinear-Biquadratic Heisenberg Model and Implications for the Magnetism of FeSe
受铁硫族化合物性质的启发,我们研究了正方晶格上具有阻挫双线性-双二次相互作用的广义海森堡模型的相图。我们确定零温度阶段与antiferroquadrupolar和伊辛-伊辛阶。量子涨落和层间耦合的影响进行了分析。我们提出的Ising-Einstein秩序作为基础的结构相变中观察到的正常状态的FeSe,并讨论了Goldstone模式的反铁四极秩序的偶极磁波动在这个系统中的作用。我们的研究结果提供了一个相当广泛的角度上的整体磁相图的铁硫属化物和pnictides,并服从新的实验测试。
2015-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing mechanism for nodal $s$-wave superconductivity in BaFe$_2$(As,P)$_2$: Analysis beyond Migdal-Eliashberg formalism
Ba_(122)磷属化合物的配对机制和能隙结构一直是铁基超导体研究的热点问题之一。在这里,我们攻击这个问题,考虑到库仑相互作用$U$($U$ -VC),这是完全放弃在传统的Migdal-Eliashberg形式主义的顶点校正(VC)。电荷极化率中的$U$ -VC引起了强烈的轨道涨落,并且$U$ -VC也扩大了轨道涨落介导的吸引相互作用。通过对Ba ~(122)磷属元素的有效多轨道Hubbard模型的分析,我们发现在所有四个$d$ -轨道($t_{2g}$ -和$z^2$ -轨道)上都产生了轨道涨落,并由此构成了FS。因此,在所有的空穴型FS上,包括由$z^2$ -轨道组成的Z点周围的外空穴FS,都出现了近似各向同性的能隙函数。相反,节隙结构出现在电子型FS宽的参数范围。通过引入少量杂质,所获得的节$s$ -波态改变为没有符号反转的完全带隙的$s$ -波态($s_{++}$ -波态),伴随着$T_c$的少量减少。本微观理论自然地解释了在Ba 122 pnictides的空穴和电子FS的间隙结构的重要特征,而不引入任何现象学的配对相互作用。
2018-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin and charge susceptibilities of the two-orbital model within the cluster perturbation theory for Fe-based materials
用团簇微扰理论计算了铁磷属元素化物在多轨道Hubbard相互作用下的双轨道模型的能带结构、能谱函数、费米面以及自旋和电荷极化率。磁化率的近似计算结合集团微扰理论的自能校正和随机相位近似(RPA)的顶点重整化。对小的Hubbard排斥$U \leq 2$值的计算表明,刚性带近似和RPA方法对弱相互作用的情况是合适的。
2016-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Rigorous symmetry adaptation of multiorbital rotationally invariant slave-boson theory with application to Hund's rules physics
由于希尔伯特空间的指数增长,晶格上的关联电子系统的理论被证明是非常复杂的。平均场方法提供了宝贵的洞察力时,自能有一个占主导地位的本地结构。此外,从广义多体表象中提取有效的低能理论是非常必要的。在这方面,旋转不变的从玻色子(RISB)的方法在其平均场公式,使通用的访问相关的晶格问题。然而,在其原始形式中,由于数值复杂性,RISB方法仅限于每个晶格位点约三个相关轨道。因此,我们提出了一个彻底的适应RISB理论的进步,适合于有效地处理多轨道哈伯德哈密顿完整的原子壳流形。它是用来研究有趣的问题,洪德的物理三,特别是五轨道流形上的相关晶格,包括晶体场条款以及自旋轨道相互作用。著名的Janus面现象,即在较小到中等的Hubbard $U$处相关性的加强,伴随着Mott跃迁向较大的$U$值的转变,对于五轨道问题具有更强的特征和更复杂的多重态分辨率。自旋轨道相互作用有效地降低了临界局域相互作用强度,削弱了Janus面行为。应用到铁硫族化物的现实挑战强调了这些材料中轨道自由度的微妙相互作用
2018-03-30 cond-mat.str-el
Universal quasi-degenerate orbital origin of two-dome phases in iron pnictide superconductors
School of physical science and technology, Nantong University(南通大学物理科学与技术学院);Key Laboratory of Materials Physics, Institute of Solid State Physics, HFIPS, Chinese Academy of Sciences(中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所材料物理重点实验室);National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学国家同步辐射实验室);Department of Electronic Science and Engineering, and Tianjin Key Laboratory of Photo-Electronic Thin Film Device and Technology, Nankai University(南开大学电子科学与工程学院及天津市光电薄膜器件与技术重点实验室)
本文通过理论研究揭示了铁基超导体中双穹相的轨道驱动机制,提出了一种统一的准退化轨道机制,解释了磁性和超导相的形成过程。
2025-12-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unified Spin Model for Magnetic Excitations in Iron Chalcogenides
最近对FeSe和Fe(Te $_{1-x}$ Se $_x$)的非弹性中子散射(INS)测量引发了关于这些材料中基态性质的激烈争论。在这里,我们提出了一个有效的双线性双二次自旋模型,它被证明是一致的描述低能量自旋激发FeSe的演变,无论是在施加的压力和Se/Te取代。的相图,研究使用变分平均场,味波计算,和密度矩阵重整化群(DMRG)的组合,表现出一系列的过渡之间的柱状反铁磁常见的铁pnictides,非磁性ferroquadrupole相归因于FeSe,和双条纹反铁磁顺序已知存在于Fe $_{1+y}$ Te。计算的自旋结构因子在这些阶段密切模仿观察到的Fe(Te $_{1-x}$ Se $_x$),系列与INS。除了实验建立的相位,无公度磁序的可能性也被预测。
2017-11-01 cond-mat.str-el
Collective magnetic excitations of $C_{4}$ symmetric magnetic states in iron-based superconductors
我们研究了最近发现的铁基超导体的$C_{4}$对称自旋密度波态的集体磁激发,特别强调其基于巡回多轨道方法的轨道特征。这是很重要的,因为$C_{4}$对称自旋密度波状态只存在于中等的相互作用强度,其中从耦合到连续的粒子-空穴激发的阻尼效应强烈修改的形状相比,基于局部矩图片的激发谱。我们发现了一个独特的轨道极化固有的磁激发在$C_{4}$对称状态,这提供了一条路线,以确定不同的相称的磁状态出现在不断更新的相图的铁磷族化合物。
2016-08-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic interactions in iron superconductors: A review
铁磷属化物和硫属化物的高温超导性出现时,磁相被抑制。多轨道字符和强度的相关性的基础上,这种复杂的现象,涉及磁软和各向异性,与洪德的耦合起着重要的作用。在这里,我们回顾了不同的理论方法来描述这些系统中的磁相互作用。我们表明,考虑到轨道的自由度,使我们能够统一在一个单一的相图中提出的主要机制来解释(π,0)顺序铁磷属元素:嵌套驱动,本地化的自旋之间的交换,和Hund诱导的磁状态与轨道分化。理论估算和实验结果的比较有助于确定铁超导体在相图中的位置。此外,轨道物理是至关重要的,以解决磁软度,掺杂相关的属性,和各向异性。
2015-05-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic orders in Iron-based superconductors
在新发现的铁基超导体中,许多实验已经证明了旋转对称破缺的有序性的存在,这是许多关联电子系统中普遍存在的现象。本文综述了铁磷族化合物的有序化行为及其形成机制。我们讨论的证据,支持自旋驱动的向列性的铁磷族化合物。理论,结果和预测将根据这张照片进行讨论。我们还简要讨论了这一理论在铁硫族化合物向列性中的推广。
2011-12-12 cond-mat.str-el
Gap symmetry and structure of Fe-based superconductors
最近发现的Fe-磷属元素化物和硫属元素化物超导体显示出暗示超导能隙结构的低温特性,该结构在不同的族之间,甚至在族内,作为掺杂或压力的函数,都有很大的不同。我们认为,这种明显的非普适性实际上可以通过考虑自旋涨落理论的预测,并考虑这些系统的特殊电子结构,加上可能的“改变符号的s波”(s \pm)对称性来理解。我们回顾了与此建议相关的理论方面,材料特性和实验证据,并讨论了进一步的测量将有助于解决这些问题。
2011-10-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multigap superconductivity in the new BiCh$_{2}$-based layered superconductor La$_\mathrm{0.7}$Ce$_\mathrm{0.3}$OBiSSe
层状硫氧化铋材料在结构上与铁磷族化合物/硫族化合物和铜酸盐超导体相关,为理解降维超导体的物理特性带来了极大的关注。我们用横场μ子自旋转动测量方法研究了最近发现的BiCl 2-$_2$基超导体La $_\mathrm{1-x}$ Ce $_\mathrm{x}$ OBiSSe($x$ = 0.3)的配对对称性,并给出了磁化强度、电阻率和零场μ子自旋弛豫测量结果.体超导已观察到低于2.7 K的$x$ = 0.3,验证了电阻率和磁化数据。磁穿透深度的温度依赖性已经从TF- $μ$ SR数据确定,可以通过各向同性的两个间隙$s+s$波模型与单间隙$s$ -或各向异性$s$ -波模型相比来描述,与Fe-磷属元素化物/硫属元素化物和MgB $_2$相似。此外,由TF- $μ$ SR数据,我们还确定了伦敦的穿透深度$λ_\mathrm{L}(0)$ = 452(3)nm,超导载流子密度$n_\mathrm{s}$ = 2.18(1)$\times$ 10 $^{26}$载流子/mPDMATHABMX和有效质量增强$m^{*}$ = 1.66(1)$m_\mathrm{e}$.在ZF-$μ$ SR测量中没有发现低至100 mK的自发内场特征,表明该系统中保持了时间反演对称性。
2020-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
London penetration depth and superfluid density in single crystals of Fe(Te,Se) and Fe(Te,S) superconductors
通过使用射频隧道二极管谐振器,在铁硫属化物超导体Fe $_{1.03}$(Te $_{0.63}$ Se $_{0.37}$)和Fe $_{1.06}$(Te $_{0.88}$ S $_{0.14}$)的单晶中测量面内伦敦穿透深度$λ(T)$。与铁磷属元素化物的情况一样,这些铁硫属元素化物在低温下表现出$λ(T)$的近二次温度变化。通过使用Al涂覆技术,确定Fe $_{1.03}$(Te $_{0.63}$ Se $_{0.37})$)的$T \to 0$极限中的穿透深度的绝对值,得到$λ(0)\approx560 \pm 20$ nm。超流密度$ρ_s(T)=λ^2(0)/λ^2(T)$用自洽的双能隙$γ-$模型拟合。虽然需要两个不同的间隙来描述$ρ_s(T)$的全范围温度变化,但低温下的非指数行为需要额外的因素,例如散射和/或显著的间隙各向异性。
2010-01-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crystal Chemistry and Structural Design of Iron-Based Superconductors
第二类高温超导体(HTSC),铁基磷属元素化物和硫属元素化物,必须含有Fe $_2$ $X_2$(“$X$“指磷属元素或硫属元素)层,就像第一类HTSC一样,其具有基本的CuO $_2$片。到目前为止,已经发现了数十种铁基HTSCs,分为九组。本文从“软硬酸碱”的概念出发,对铁基超导体的晶体化学进行了综述。基于这些认识,我们提出了一种通过合理的结构设计来探索新的铁基超导体的替代路线。
2016-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonlocal Coulomb interaction and spin-freezing crossover as a route to valence-skipping charge order
多轨道系统远离全球半填充主机有趣的物理性质促进了洪德耦合。尽管人们越来越多地认识到这种被称为洪德金属的机制,但非局域相互作用的影响仍然难以捉摸。在这里,我们研究了一个三轨道模型与$1/3$填充(每个网站两个电子),包括网站间库仑相互作用($V$)。利用$GW$和扩展的动力学平均场论,证明了跳价电荷序跃迁是由$V$驱动的.最有趣的是,这种转变的不稳定性显着增强自旋冻结交叉制度,从而降低了临界$V$的电荷秩序的形成。这种行为被发现是密切相关的自旋冻结制度中的原子多重态的人口分布。在这种情况下,最大自旋态在每个总电荷子空间中占主导地位,具有大量的单电子和三电子占据,这导致单电子和最大自旋三电子态的人口几乎相等。我们的发现揭示了Hund金属的另一个特征,并对广泛的多轨道系统以及最近发现的铁磷族化合物中的电荷顺序具有潜在的影响。
2020-03-13 cond-mat.str-el
Iron-based superconductors: tales from the nuclei
铁基磷属元素化物和硫属元素化物的高温超导性是凝聚态物理中最重要的新发现之一,在过去的十年里引起了人们的极大关注。这些材料的特点是复杂的费米学,因此,具有广泛的电子特性作为不同的调谐参数,如化学掺杂,温度和压力的函数。沿着这一丰富的现象学的物理机制的理解的道路上,NMR(核磁共振)和NQR(核四极共振)发挥了资本的重要性,我们在这项工作中审查的作用。特别是,我们解决如何NMR有助于目前的理解的主要区域的电子相图的铁基pnictides,也就是说,有时共存的反铁磁自旋密度波和超导状态。我们证明了NMR作为局部探测技术的独特能力,可以研究淬火无序和化学杂质的影响。然后,我们回顾了与电子向列性的发展以及与超导磁通线的运动相关的低频波动的NMR签名。最后,我们讨论了最近的贡献,NMR和NQR的证据本质上不均匀的电子电荷分布以及轨道选择性行为。
2019-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Preformed Cooper Pairs in a Triclinic Iron Pnictide Superconductor
本研究针对三斜晶系铁磷化物超导体的预配对行为展开系统探究,通过多种实验证实其存在由相位涨落驱动的预形成库珀对,为理解高温超导机制提供了新的实验依据。
2025-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd parity pairing and nodeless anti-phase $s^\pm$ in Iron-Based Superconductors
本文讨论了在\cite{huoddparity}中提出的奇宇称自旋单重态配对条件下,超导序参量在实空间和倒易空间中的符号变化。我们表明,在这种情况下,可以生成无节点的反相$s^\pm$。在2-Fe Brilliouin带(BZ)中,两个空穴袋之间和两个电子袋之间存在符号变化。在包括两个2-Fe BZ的1-Fe BZ中,符号变化在两个2-Fe BZ之间,这导致电子袋上的d波型符号分布,即,反相$s^\pm$状态,在电子袋上没有对称保护的无隙节点。这种符号变化特征一致地解释了与在铁-磷属元素化物和铁-硫属元素化物上测量的符号变化性质相关的实验结果。
2014-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-driven two-dome superconducting phases in iron-based superconductors
最近的几个实验表明,新的二分磁/超导相广泛存在于铁磷属化物和硫属化物。然而,铁基化合物中双圆顶超导相的起源仍然不清楚。本文从理论上研究了LaFeAsO_(1-x)H_x、LaFeAs_(1-x)P_xO和KFe_2As_2三种典型铁基体系的电子结构、磁性和超导性质。我们发现,除了简并的面内各向异性xz/yz轨道,准简并的面内各向同性轨道驱动这些系统进入第二母相。此外,第二超导相是由各向同性的轨道,而不是在第一超导相的各向异性的贡献,表明轨道选择性配对状态。这些结果暗示了轨道驱动机制,并阐明了理解铁基化合物中的双圆顶磁/超导相。
2017-01-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasi-one-dimensional spin excitations in the iron pnictide NaFe$_{0.53}$Cu$_{0.47}$As
Zhejiang University(浙江大学);Rice University(莱斯大学);STFC Rutherford Appleton Laboratory(STFC卢瑟福阿普顿实验室);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Renmin University of China(中国人民大学)
本研究通过非弹性中子散射揭示了NaFe$_{0.53}$Cu$_{0.47}$As中的准一维自旋激发,发现其源于原子有序导致的磁性Fe链和非磁性Cu链,展示了磁性稀释对低维量子材料的形成作用。
2026-02-06 cond-mat.str-el
Orbital-selective correlations for topology in FeSe$_{x}$Te$_{1-x}$
本文在多轨道模型中使用$U(1)$ slave spin理论,研究了FeSe$_{x}$Te$_{1-x}$中轨道选择性关联对能带反转的影响,发现其导致Fermi能级附近的Dirac节点形成,揭示了强关联与空间群对称性协同产生电子拓扑的新机制。
2023-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chalcogen-height dependent magnetic interactions and magnetic order switching in FeSe$_x$Te$_{1-x}$
采用密度泛函方法研究了铁硫系超导材料的磁性。我们发现磁相的稳定性对硫属物种离Fe平面的高度非常敏感:当具有优化的Te高度的FeTe具有双条型$(π,π)$磁有序时,当Te高度降低到临界值以下时,硒掺杂。这种行为被理解为相反的超交换相互作用和巡回电子介导的较长范围的磁相互作用的Te高度依赖性。我们还证明了一个线性的温度依赖性的宏观磁化率在单条纹相在双条纹相的一个恒定的行为相反。我们的发现为理解FeSe、$_x$、Te $_{1-x}$和铁磷属元素化物超导体的磁性提供了一个全面统一的观点。
2009-09-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Manipulation of gap nodes by uniaxial strain in iron-based superconductors
在铁磷属元素化物和硫属元素化物中,多个轨道参与超导状态,使得不同的能隙结构能够在不同的材料中实现。在这里,我们认为,这些轨道的光谱权重可以在原则上由一个tetravely-breaking单轴应变控制,由于许多铁基超导体的增强磁化率。通过研究多轨道微观模型中存在的轨道秩序,我们表明,不仅$T_{c}$可以增强,但对偶然的间隙节点可以被湮灭,并在费米面中创建一个增加的外部应变。我们解释了我们的结果作为一个混合物的近简并的超导状态促进应变,并表明,节点的湮灭和创建可以通过实验检测到各向异性的穿透深度测量。我们的结果提供了一个有前途的框架,外部控制的铁基材料的超导性能。
2014-11-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic and magnetic phase diagram in K$_x$Fe$_{2-y}$Se$_2$ superconductors
反铁磁性与超导电性之间的关联与竞争是所有高温超导体研究中最基本的问题之一。高温铜氧化物超导体中的超导电性源于通过掺杂抑制反铁磁(AFM)莫特绝缘体相1,而铁磷属元素化物高温超导体中的超导电性源于AFM半金属,并且可以与AFM有序2 -9共存。这两种材料在相图中的关键区别引发了许多有趣的争论,即这两种材料是否可以被放在同一个类别中来理解超导性的机制。最近,在铁硫属化物超导体AxFe 2-ySe 2(A=K,Rb和Cs)10-12中报道了32 K下的超导电性,其具有与铁磷属化物AFe 2As 2(A=Ba,Sr,Ca和K)13-15相同的结构。在这里,我们报告的电子和磁性相图的KxFe 2-ySe 2系统作为一个功能的Fe价。我们发现了两个AFM绝缘相,并揭示了超导相夹在它们之间,并给出了直接的证据,在AxFe 2-ySe 2的超导电性起源于AFM绝缘母体化合物。这两个绝缘相的特征在于由Fe空位有序引起的两个不同的超结构,其调制波矢分别为q1=(1/5,3/5,0)和q2=(1/4,3/4,0)。这些实验结果有力地表明,铁基超导体和铜酸盐有着共同的起源和超导机制。
2011-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
LDA'+DMFT Investigation of Electronic Structure of K{1-x}Fe{2-y}Se2 Superconductor
采用LDA '+ DMFT计算方法研究了新型铁硫系高温超导体K{1-x}Fe{2-y} Se 2(空穴掺杂情况,x=0.24,y=0.28)的正相电子结构.我们发现,这种铁硫属化物是更相关的意义上的带宽重整化(能量标度压缩约5倍的间隔+/-1.5 eV),比典型的铁磷属化物(压缩因子约2),虽然库仑相互作用强度几乎是相同的,在两个家庭。我们的谱密度的结果与最近的ARPES数据在这个系统上的一般协议。结果表明,所有穿过费米能级的Fe-3d(t2 g)带都具有相等的重正化,这与以前的一些解释不同。费米能级上的电子态主要是xy对称的。我们还表明,LDA '+ DMFT的结果与实验谱函数图更好地符合比传统的LDA+DMFT的结果。最后对K{0.76}Fe{1.72} Se 2的光电子能谱线型进行了预测。
2012-11-15 cond-mat.str-el
Spin resonance peak in Fe-based superconductors with unequal gaps
本文在具有两个不等能隙$Δ_L$和$Δ_S$的多带模型下,研究了铁基材料在不同费米面口袋上超导态的自旋共振。我们表明,由于在嵌套波矢$\mathbf{Q}$的自旋磁化率的间隙进入的间接性质的总间隙$\tildeΔ$裸磁化率是由两个不同的费米表面片连接的$\mathbf{Q}$的间隙的总和。对于大多数铁磷属化物和硫属化物的费米表面几何特征,间接能隙是$\tildeΔ= Δ_L + Δ_S$或$\tildeΔ= 2Δ_L$。在$s_{++}$状态下,除非假设有额外的散射机制,否则不存在低于$\tildeΔ$的自旋激发。在$s_\pm$超导态中出现频率为$ω_R \leq \tildeΔ$的自旋共振。与现有的非弹性中子散射数据的比较证实,所看到的是真正的自旋共振,而不是固有的$s_{++}$状态的峰值。
2016-10-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con