Suppression of the antiferromagnetic order when approaching the superconducting state in a phase-separated crystal of K$_x$Fe$_{2-y}$Se$_2$
Shichao Li, Yuan Gan, Jinghui Wang, Ruidan Zhong, J. A. Schneeloch, Zhijun Xu, Wei Tian, M. B. Stone, Songxue Chi, M. Matsuda, Y. Sidis, Ph. Bourges, Qiang Li, … 展开作者
Shichao Li, Yuan Gan, Jinghui Wang, Ruidan Zhong, J. A. Schneeloch, Zhijun Xu, Wei Tian, M. B. Stone, Songxue Chi, M. Matsuda, Y. Sidis, Ph. Bourges, Qiang Li, Genda Gu, J. M. Tranquada, Guangyong Xu, R. J. Birgeneau, Jinsheng Wen
我们结合弹性和非弹性中子散射技术，磁化率和电阻率测量，研究单晶样品K $_x$ Fe $_{2-y}$ Se $_2$，其中包含超导相，其转变温度为$\sim$ 31 K。在非弹性中子散射测量中，我们观察到的自旋波激发所产生的块反铁磁有序相和共振，是与超导相的超导性，表明这两个订单的共存。从磁布拉格峰强度的温度依赖性，我们发现，在进入超导态之前，磁序的发展被中断，在$\sim$ 42 K。我们认为这一结果是反铁磁相和超导相物理分离的证据;这种抑制可能是由于超导涨落对反铁磁序的邻近效应。
英文摘要：
We have combined elastic and inelastic neutron scattering techniques, magnetic susceptibility and resistivity measurements to study single-crystal samples of K$_x$Fe$_{2-y}$Se$_2$, which contain the superconducting phase that has a transition temperature of $\sim$31 K. In the inelastic neutron scattering measurements, we observe both the spin-wave excitations resulting from the block antiferromagnetic ordered phase and the resonance that is associated with the superconductivity in the superconducting phase, demonstrating the coexistence of these two orders. From the temperature dependence of the intensity of the magnetic Bragg peaks, we find that well before entering the superconducting state, the development of the magnetic order is interrupted, at $\sim$42 K. We consider this result to be evidence for the physical separation of the antiferromagnetic and superconducting phases; the suppression is possibly due to the proximity effect of the superconducting fluctuations on the antiferromagnetic order.
Coexistence of Antiferromagnetic Spin Fluctuations and Superconductivity in La2SmNi2O7 Thin Films
ShanghaiTech University（上海科技大学）；Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海高等研究院）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
Suppression of low-energy longitudinal spin-excitations in Co-underdoped BaFe2As2
利用极化非弹性中子散射实验研究了Co欠掺杂BaFe $_2$ As $_2$的正常相和超导相的磁激发，该样品具有反铁磁有序和超导电性共存的特点.在正常状态下，反铁磁有序导致在所有三个自旋方向上的加宽的自旋隙开口，这让人想起纯反铁磁BaFe $_2$ As $_2$中的磁响应。特别是纵向激励表现出一个大的差距。在超导态中，我们发现了两种不同的共振激发，它们在自旋空间中都是各向异性的，并且都不出现在纵向极化通道中。这种行为与之前在接近最佳或更高掺杂的样品上的极化中子结果形成对比。由反铁磁序引起的纵向涨落的能隙似乎比超导能隙的两倍大得多，足以抑制与超导态的任何相互作用。这种被抑制的低能纵向涨落权重可以解释低掺杂BaFe $_2$ As $_2$中超导转变温度的降低，并表明反铁磁性和超导性在局部共存。
Suppression of spin-density-wave transition and emergence of ferromagnetic ordering of Eu$^{2+}$ moments in EuFe$_{2-x}$Ni$_{x}$As$_{2}$
本文通过电阻率、磁化率和热电势测量系统地研究了EuFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As $_{2}$（0 $\leq$ \emph{x} $\leq$ 0.2）的物理性质。未掺杂的化合物EuFe $_{2}$ As $_{2}$在195 K经历了与Fe磁矩相关的自旋密度波（SDW）跃迁，随后在20 K经历了Eu $^{2+}$磁矩的反铁磁（AFM）有序化。Fe位的Ni掺杂同时抑制了Eu $^{2+}$矩的SDW跃迁和AFM有序化。对于$x\geq$ 0.06，Eu $^{2+}$磁矩的磁序从反铁磁性演变为铁磁性（FM）。当$x\geq$为0.16时，SDW转变被完全抑制，但在2K以下没有观察到超导转变。讨论了EuFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As $_{2}$体系中AFM到FM转变和无超导电性的可能原因。
Suppression of magnetic order in CaCo$_{1.86}$As$_{2}$ with Fe substitution: Magnetization, neutron diffraction, and x-ray diffraction studies of Ca(Co$_{1-x}$Fe$_{x}$)$_{y}$As$_{2}$
磁化，中子衍射，高能X射线衍射结果的Sn助熔剂生长的单晶样品的Ca（Co $_{1-x}$ Fe $_{x}$）$_{y}$作为$_{2}$，$0\leq x\leq1$，$1.86\leq y \leq 2$，并显示A型反铁磁秩序，与有序的时刻位于沿$c$轴，持续为$x\lesssim0.12(1)$。随着$x$的增加，反铁磁序被平滑地抑制，有序矩和Néel温度都线性降低。$x\leq0.25$不出现条纹型反铁磁序，$x$也不出现铁磁序，至少达到$x=0.104$，并且发生从CaCo $_{1.86}$ As $_{2}$的四重（cT）相到CaFe $_{2}$ As $_{2}$的四重（T）相的平滑交叉。这些结果表明，空穴掺杂CaCo $_{1.86}$ As $_{2}$对磁性和结构的影响不如Sr取代Ca的空间效应显著。
Enhancing the Superconducting Transition Temperature due to Strong-Coupling Effect under Antiferromagnetic Spin Fluctuations in CeRh1-xIrxIn5 : 115In-NQR Study
本文报道了重费米子（HF）化合物CeRh $_{1-x}$ Ir $_{x}$ In $_5$通过$^{115}$ In核四极共振（NQR）实验的反铁磁（AFM）自旋涨落和非常规超导电性（SC）的系统演化.核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$的测量揭示了AFM自旋涨落的显着发展，作为一个结果，随着Rh含量的增加，接近AFM有序状态。超导转变温度$T_{\rm c}$和能隙$Δ_0$分别从CeIrIn $_5$中的$T_{\rm c} = 0.4$ K和$2Δ_0/k_{\rm B}T_{\rm c} = 5$急剧增加到CeRh $_{0.3}$ Ir $_{0.7}$ In $_5$中的$T_{\rm c} = 1.2$ K和$2Δ_0/k_{\rm B}T_{\rm c} = 8.3$。目前的工作表明，AFM的量子临界点附近的原子力显微镜自旋波动确实是负责强耦合的非常规SC与线节点的间隙功能在HF化合物的发病。
Effect of Uniaxial Stress for Pressure-Induced Superconductor SrFe_2As_2
我们报道了单晶SrFe $_2$ As $_2$的压温相图容易受到传压介质流体静力学的影响。对于我们使用的所有三种介质，超导性与零电阻出现，伴随着反铁磁（正交）相的抑制，但临界压力$P_c$被发现依赖于介质的类型。在几乎流体静力学条件下，$P_c$估计为4.4 GPa，但使用在室温下已经固化的介质，其降低至$3.4-3.7$ GPa。建议沿c轴的单轴应力有助于抑制反铁磁（正交）相。本文还报道了BaFe $_2$ As $_2$的压力效应。
Antiferromagnetic phase diagram of the cuprate superconductors
以自旋费米子模型为出发点描述铜氧化物超导体，我们得到了一个有效的非线性σ场哈密顿量，它考虑了系统中掺杂的影响。我们得到了自旋波速度作为化学势的函数的表达式。对于适当的参数值，我们确定的反铁磁相图YBa $_2$铜$_3$ O $_{6+x}$化合物作为一个功能的掺杂浓度与实验数据吻合良好。此外，我们的方法提供了一个统一的描述的空穴掺杂和电子掺杂的化合物，这是一致的这些化合物的相图之间的显着的相似性，因为我们已经得到了抑制的反铁磁相的化学势的模量增加的相图。然后，通过考虑与向系统中添加空穴相关的化学势的正值，而负值对应于电子的添加，可以得出上述结果。
Strong Spin Resonance Mode associated with suppression of soft magnetic ordering in Hole-doped Ba1-xNaxFe2As2
自旋共振模（SRM）被认为是铁基超导体中磁驱动配对的证据，但其性质仍然知之甚少。SRMs的宽度、分裂和自旋空间各向异性与大多数被接受的自旋激子解释相反。我们研究了空穴掺杂Ba $_{1-x}$ Na $_x$ Fe $_2$ As $_2$的自旋重取向转变。这种重新取向对具有高能量各向同性和低能量各向异性模式的共振激发的整体外观几乎没有影响。然而，各向异性低能模式的强度在最高掺杂处急剧达到峰值，该最高掺杂仍然表现出磁有序，从而导致迄今为止在任何Fe基超导体中观察到的最强SRM。这种非常强的SRM伴随着进入SC相时约一半的磁布拉格强度的损失。因此，各向异性SRM可以允许系统补偿由SC状态内的降低的反铁磁相关性引起的交换能量的损失。
Competition between orthorhombic and re-entrant tetragonal phases in underdoped Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ probed by the response to controlled disorder
利用2.5 MeV电子低温辐照研究了空穴掺杂Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$中存在于$x=$ 0.25附近的条状${\rm C_2}$和四元${\rm C_4}$反铁磁相之间的竞争.在该范围之外的附近成分中，在$x=$ 0.22和$x=$ 0.19处，伴随的正交/条纹反铁磁转变$T_{\rm C2}$和超导转变$T_{\rm c}$的温度都被添加的无序以约0.1 K/ $μΩ$ cm的类似速率单调抑制，如通过使用电阻率变化作为散射速率的本征测量所揭示的。与此形成鲜明对比的是，在$x=$ 0.25时发现在速率为0.24 K/ $μΩ\cdot$ cm时对${\rm C_4}$相的快速抑制。此外，${\rm C_4}$相的这种抑制伴随着${\rm C_2}$相的不寻常的无序诱导的稳定化，这通过电阻率和比热测量来确定。${\rm C_4}$相的抑制率明显高于Ni掺杂的CaKFe $_4$ As $_4$中自旋涡旋相的抑制率（0.16 K/ $μΩ$ cm）。
Evolution of superconductivity and antiferromagnetic order in Ba(Fe$_{0.92-x}$Co$_{0.08}$V$_x$)$_2$As$_2$
通过输运、磁化率和中子散射测量研究了钒掺杂对Ba（Fe $_{0.92-x}$ Co $_{0.08}$ V $_x$）$_2$ As $_2$超导电性和磁性的影响。磁性杂质V的掺杂使T $_c$以7.4 K/1 V的速率降低，从而导致超导性的快速抑制。另一方面，在V掺杂后，长程相称的$C$型反铁磁有序被恢复。Ba（Fe $_{0.92-x}$ Co $_{0.08}$ V $_x$）$_2$ As $_2$的有序磁矩值随掺杂浓度x遵循圆顶状演变。在Ba（Fe $_{0.92-x}$ Co $_{0.08}$ V $_x$）$_2$ As $_2$的相图中，根据磁性杂质和传导电子的协同行为，确定了一个可能的多相共存的Griffiths型反铁磁区.
Unusual Behavior of Antiferromagnetic Superconductors in Low Magnetic Fields
在这篇文章中，我们研究了低和高$T_c$磁性超导体在接近第一穿透场的磁场中的超导性质。注意力放在与反铁磁性和超导性之间的相互作用有关的性质。有人建议，几个功能之间的相互作用的特点，在低$T_c$超导体的磁性和超导子系统也可以存在于高$T_c$材料，然而，他们还没有观察到任何非替代的反铁磁超导体的Y 123型。对于Gd $_{1+x}$ Ba $_{2-x}$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$化合物，在Gd亚晶格的Néel温度附近发现$x = 0.2$的交流磁化率的温度依赖性的峰值。该峰值归因于超导持续电流的抑制，该抑制归因于由相变温度附近的增强的磁波动引起的对断裂效应。该观察结果表明，对于具有$x = 0.2$的组合物，存在磁性电子和导电电子之间的相互作用，其中磁性增强而超导性减弱。
The suppression of electron correlations in the collapsed tetragonal phase of CaFe2As2 under ambient pressure demonstrated by 75As NMR-NQR measurements
Evidence for interfacial superconductivity in a bi-collinear antiferromagnetically ordered FeTe monolayer on a topological insulator
铁基化合物中高温超导性的发现[1，2]引发了对超导性和磁性之间相互作用的大量研究[3]，最近，通过界面效应提高转变温度[4]。人们普遍认为，最佳超导性的出现与长程反铁磁（AFM）有序的抑制密切相关，尽管由于缺乏原子空间分辨率的数据，这种关系的精确微观图像仍然难以捉摸[1][5-7]。在这里，我们提出了一个自旋极化扫描隧道光谱（SP-STS）的研究，铁碲$_{1-x}$硒$_x$（x = 0，0.5）薄膜生长在原型Bi基块体拓扑绝缘体。令人惊讶的是，我们发现在费米能级处的能隙表明，与非超导FeTe体化合物相比，生长在Bi 2 Te 3衬底上的一个单胞薄FeTe层的超导相关性高达Tc ~ 6 K [8]。此外，SP-STS揭示了能隙空间共存的双共线原子力显微镜秩序。这一发现为铁基超导体中竞争有序的理论研究以及拓扑绝缘体和超导层异质结构中奇异相的实验研究开辟了新的视角。
Strong local moment antiferromagnetic spin fluctuations in V-doped LiFeAs
我们用中子散射研究了钒（空穴）掺杂的LiFe $_{1-x}$ V $_x$ As.在未掺杂状态下，LiFeAs表现出在$T_c=18$ K的超导性和类似于电子过掺杂铁磷属元素化物的横向无公度自旋激发。在钒掺杂形成LiFe $_{0.955}$ V $_{0.045}$时，LiFeAs中的横向无公度自旋激发以与钾（空穴）掺杂的Ba $_{0.7}$ K $_{0.3}$ Fe $_2$ As $_2$类似的方式转变为纵向伸长，但是具有显著增强的磁散射和超导性的消除。这与空穴掺杂BaFe $_2$ As $_2$中整体磁激发的抑制和最佳空穴掺杂附近超导电性的增强不同。这些结果与密度泛函理论和动态平均场理论的计算结果一致，表明钒掺杂LiFeAs可能会引起有效磁矩$S_{eff}$的增大，并伴随由巡游电子轨道间散射引起的自旋交叉基态.
Pressure-induced Topological and Structural Phase Transitions in an Antiferromagnetic Topological Insulator
最近，自然范德华异质结构的（MnBi 2 Te 4）m（Bi 2 Te 3）n已被理论预测和实验表明主机可调的磁性和拓扑非平凡的表面状态。在这项工作中，我们系统地研究了MnBi_2Te_4和MnBi_4Te_7对外压的结构和电子响应。除了抑制反铁磁秩序，MnBi 2 Te 4被发现进行金属-半导体-金属的转变时压缩。MnBi_4 Te_7的电阻率在高压下发生了剧烈的变化，并观察到\r{ho}（T）的非单调演化。非平凡的拓扑结构被证明是持久的结构相变之前观察到的高压制度。我们发现，体态和表面态对压力的响应不同，这与电阻率的非单调变化是一致的。有趣的是，在MnBi 2 Te 4中观察到压力诱导的非晶态，而在MnBi 4 Te 7中揭示了两个高压相变。我们的理论和实验研究相结合，建立了MnBi 2 Te 4和MnBi 4 Te 7作为高度可调的磁性拓扑绝缘体，其中相变和新的基态出现压缩。
