Pressure-Induced Effects on the Structure of the FeSe Superconductor
采用固相反应法制备了室温下具有四重PbO型结构(P4/nmm)的FeSe多晶样品。我们已经研究了压力引起的结构变化,在不同的静水压力高达0.6 GPa的正交相(T = 50 K)和tetraxide(T = 190 K)相,使用高分辨率中子粉末衍射。我们报告说,该结构是相当可压缩的体积模量约31 GPa至33 GPa和压力响应是各向异性的,沿c轴具有较大的压缩性。关键键角的SeFe 4金字塔和FeSe 4四面体也被确定为压力的函数。
2009-04-01 cond-mat.supr-con
Electronic phase diagram of iron chalcogenide superconductors FeSe1-xSx and FeSe1-yTey
本文建立了等电子FeSe_(1-x)S_x(0.19 > x > 0.0)和FeSe_(1-y)Tey(0.04 < y < 1.0)单晶的电子相图。采用水热离子脱嵌(HID)法生长了y = 0.04 - 0.30的FeSe 1-yTey晶体。基于比热、电输运和角分辨光电子能谱的组合实验,在HID FeSe 1-yTey样品中没有观察到四方对称破缺过渡到正交相(OH-O)的特征,与在Ts处显示这种过渡的FeSe 1-xSx样品相比。一个无处不在的蘸样的温度依赖性的霍尔系数观察周围的特征温度T* 在四极制度,这是远远高于超导转变。更重要的是,我们发现,超导转变温度Tc是正相关的霍尔浸渍温度T* 在整个FeSe 1-xSx和FeSe 1-yTey系统,这表明,tetraxO 2背景是一个基本的主机的超导电性。
2020-09-28 cond-mat.supr-con
Strong coupling superconductivity revealed by scanning tunneling microscope in tetragonal FeS
我们用扫描隧道显微镜/光谱研究了四元FeS超导体的电子性质。发现硫顶层的典型隧穿谱可以很好地与各向异性s波或两个超导组分的组合拟合,其中一个组分可能具有高度各向异性或节状超导能隙。的配件导致的最大超导能隙$Δ_{max}\approx$ 0.90 $\;$毫电子伏,这产生的比率为2 $Δ_{max}/k_BT_c\approx$ 4.65。该值大于BCS理论在弱耦合极限下的预测值3.53,表明具有强耦合超导性。在表面上观察到两种类型的缺陷,这可以被分配到S位(四重图像)和Fe位(哑铃形)上的缺陷。杂质诱导的共振态只出现在前一种缺陷中,并停留在零偏置能量处。
2016-07-27 cond-mat.supr-con
Superconductivity at 27 K in tetragonal FeSe under high pressure
在高压下,观察到了四相FeSe超导体的超导转变温度Tc的大幅度提高。在1.48GPa时,起始温度高达27 K,压力系数高达9.1K/GPa。在1.48 GPa时,上临界场Hc 2约为72 T。由于FeSe系具有较高的Hc 2,因此有可能作为超导线材的候选材料。此外,对简单结构FeSe的超导电性的研究可能为铁基超导体的超导电性机制提供重要线索。
2008-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Stabilization and heteroepitaxial growth of metastable tetragonal FeS thin films by pulsed laser deposition
利用脉冲激光沉积技术制备了亚稳态硫化亚铁(FeS),其体相为超导体,临界温度为4 K。综合实验揭示了四个重要因素,以稳定的tetraxFeS外延薄膜:(i)300 °C的最佳生长温度,随后热淬火,(ii)最佳生长速率约7 nm/min,(iii)使用高纯度的体靶,和(iv)使用单晶衬底与小的面内晶格失配(CaF 2)。电阻率测量结果表明,所有的薄膜都没有表现出超导性。虽然使用四硫化二铁外延膜作为沟道层来制造双电层晶体管结构以实现高密度载流子掺杂,但是没有观察到相变。缺乏超导性的可能原因包括晶格应变、膜的非化学计量、在栅极偏压下离子液体的电化学蚀刻以及器件制造期间的表面退化。
2019-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Molecular Beam Epitaxy Growth of Tetragonal FeS Film on SrTiO3(001) Substrate
本文报道了用分子束外延技术在SrTiO_3(001)衬底上成功地生长了一个或两个晶胞厚度的四元FeS薄膜。大的晶格常数与衬底的失配导致高密度的缺陷在单一的UC FeS,而它已显着减少在双UC厚膜由于晶格弛豫。FeS薄膜表面的扫描隧道谱揭示了来自衬底的单一UC FeS的电子掺杂效应。此外,在费米能级处,在4.6 K及以下的两种厚度的膜中观察到约1.5 meV的能隙。带隙谱的相干峰的缺失可能与预先形成的没有相位相干的库珀对有关。
2017-09-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Structural transition and superconductivity in hydrothermally synthesized FeX (X = S, Se)
与固态合成的超导FeSe不同,通过水热反应获得的四相β-FeSe不是超导的,并且在60 K下转变为三斜晶系结构,这在90 K下变为正交晶系。与此相反,从水热合成的四硫化二铁FeS是超导在4.8 K,但没有经历结构转变。我们的研究结果表明,在水热合成的FeSe的超导性的缺乏可能与低温结构的铁原子的锯齿形链,这是不同于已知的正交晶系的Cmme结构的超导FeSe。
2015-09-16 cond-mat.supr-con
Observation of two distinct superconducting domes under pressure in tetragonal FeS
FeSe是最简单的铁基超导体,其结构为四方晶系,转变温度Tc ~ 8 K。在压力或其他技术的帮助下,Tc可以大大提高,甚至提高到液氮温度以上。新发现的超导四元体FeS(Tc ~ 4.5K)是FeSe的硫化物对应物,促进了对它的高压研究。研究了FeS的输运和结构随压力的演化。在4.0 GPa下观察到Tc的快速抑制和超导性的消失,然后是第二个超导圆顶,最大Tc增强30%。现场四角到六角相变发生约7.0 GPa,其次是一个广泛的压力范围内的相共存。残余变形的四方相被认为是第二个超导圆顶的来源。在铁基超导体中观察到两个超导圆顶对理解它们的配对机制提出了巨大的挑战。
2016-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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。
2017-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of low moment magnetism and superconductivity in tetragonal FeS and suppression of $T_\mathrm{c}$ under pressure
我们报告的本地探针($μ$ SR)测量最近发现的tetraphenylFeS超导体已被预测为电子非常类似的超导FeSe。最值得注意的是,我们发现低矩($10^{-2}-10^{-3}μ_\mathrm{B})$)无序磁性与$T_\mathrm{c}=4.3(1)$ K以下的体超导性在微观上共存,其转变温度为$T_\mathrm{N}\approx 20$ K。从横向场$μ$ SR,我们获得了FeS的面内穿透深度$λ_\mathrm{ab}(0)=223(2)$ nm。相应的超流密度$λ_\mathrm{ab}^{-2}(T)$的温度依赖性表明一个完全带隙的超导状态,并与两个间隙的s波模型是一致的。此外,我们发现,超导$T_\mathrm{c}$的FeS不断减少的静水压力高达2.2 GPa。
2016-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robustness of superconductivity to competing magnetic phases in tetragonal FeS
利用μ子自旋旋转(μSR)测量了水热合成的四元FeS粉末样品的超导和磁性。超导性质与最近发表的研究结果完全一致,表现出完全的能隙行为,穿透深度为λ ab = 204(3)nm。然而,我们的零场μSR数据是相当不同的,并表明在样品中存在一个小的,非超导的磁相。这些结果强调,样品间的磁性变化可以出现在水热制备的阶段,但有趣的是,超导行为是显着不敏感,这些变化。
2016-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Distorted magnetic orders and electronic structures of tetragonal FeSe from first-principles
我们使用最先进的密度泛函理论的方法来研究各种磁序及其对电子结构的FeSe。计算结果表明,对于单层Fe层的自旋,具有畸变的条纹状反铁磁序比具有四重对称性的棋盘状反铁磁序在总能量上更有利,这与已知的实验数据相一致,并且层间磁相互作用很弱.我们研究了畸变相的电子结构和磁性。我们还计算了自旋耦合常数,并讨论了量子多体效应对Fe磁矩的影响。这些结果有助于理解FeSe的结构、磁性和电子性质,并可能对其他FeAs基材料有一些有益的启示。
2009-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Critical current density and vortex pinning in tetragonal FeS$_{1-x}$Se$_{x}$ ($x=0,0.06$)
我们报道了四元FeS单晶的临界电流密度($J_c$),它类似于具有高得多的超导临界温度($T_{c}$ 's)的铁基超导体。6% Se的掺杂使$J_c$增强了3倍。我们观察到缩放的归一化涡旋钉扎力的功能,在所有温度下的减少领域。在FeS和FeS $_{0.94}$ Se $_{0.06}$中的涡旋钉扎表现出类芯面垂直钉扎的贡献。降低温度依赖性的$J_c$表明,占主导地位的相互作用的涡核和钉扎中心是通过减少平均自由程($δ$ $l$)的电荷载流子的散射,在相反的K $_x$铁$_{2-y}$硒$_2$的空间变化$T_{c}$($δ$ $T_{c}$)占主导地位。
2016-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Flux-free growth of large superconducting crystal of FeSe by traveling-solvent floating-zone technique
本文首次报道了一种基于移动溶剂浮区法生长大尺寸、成分均匀的FeSe超导晶体的无助熔剂生长方法。用这种方法制备的晶体样品的尺寸可达15 × 6 × 2 mm ~ 3,远远大于以前报道的所有尺寸,晶体的主相沿四方晶系(101)面具有单一的择优取向。X射线衍射分析确定主相为超导四元\b{eta} -FeSe。通过交流磁化率和电子输运测量,确定了超导转变温度(TC)为9.4 K。观察到约97%的几乎完美的抗磁屏蔽,表明晶体样品中的体超导性。
2014-10-11 cond-mat.supr-con
Variation of transition temperatures and residual resistivity ratio in vapor-grown FeSe
铁基超导体FeSe的研究随着高质量单晶的可用性而蓬勃发展,这些单晶是通过低于其四方相的结构转变温度(T~450 ℃)的助熔剂/蒸气传输生长技术获得的。在这里,我们报告的变化样品的形态和性质,由于在生长条件的小修改。观察到超导转变温度Tc从8.8 K到3 K的相当大的变化,这与样品的组成无关。相反,我们指出一个明确的Tc和无序之间的相关性,测量的剩余电阻率比。值得注意的是,四方晶系到正交晶系的结构转变也被发现是相当强烈的无序依赖(Ts =72 - 90 K),并与Tc线性相关。
2016-06-01 cond-mat.supr-con
Fe-vacancy order and superconductivity in PbO-type tetragonal β-Fe1-xSe
在最近发现的FeSe(A_(1-x)Fe_(2-y)Se_(2),A = K,Rb,Cs,Tl)系统中,有几个超导转变温度在30-40 K范围内。虽然超导相还没有最终确定,但已经确定了一个以上的具有特定铁空位和/或钾空位顺序的磁性相,其中一些被认为是母相。本文报道了非插层FeSe(PbO-型四配位β-Fe_(1-x)Se)中铁空位的存在和有序性。通过分析电子显微镜发现了三种类型的铁空位有序,其中一种在低温下被确定为非超导和磁性。这一发现表明,在A1-xFe 2-ySe 2中发现的富相并不是Fe-Se相关超导体所独有的。此外,具有特定铁空位有序度的β-Fe_(1-x)Se磁性相更有可能是FeSe超导体系的母相,而不是以前所认为的β-Fe_(1 +δ)Te。
2013-12-27 cond-mat.supr-con
Martensitic transformation in V_3Si single crystal: ^51V NMR evidence for coexistence of cubic and tetragonal phases
A15二元合金超导体V_3Si中的马氏体相变(MT)虽已被广泛研究,但尚未被确定与超导电性转变联系起来。以前的NMR研究主要是粉末样品,很少强调在转变过程中的温度依赖性。在这里,我们研究的是一个高质量的单晶,其中^51 V的核磁共振谱的四极分裂使我们能够区分V的横链谱与温度的函数关系。我们的数据表明:(1)MT不是突然的,而是在低于和高于Tm的几个K内存在预转变立方相和转变的四元相的微观共存,而(2)在Tc处没有发现预转变相,和(3)一个轴的马氏体伸长主要发生在垂直于晶体生长轴的平面内,作为孪晶畴。
2022-06-07 cond-mat.supr-con
Lifting of gap nodes by disorder in ultranodal superconductor candidate FeSe1-xSx
本文通过电子辐照在 FeSe1-xSx 中引入受控缺陷,发现低能激发随杂质浓度非单调演化,证明其可能的 Bogoliubov 费米面具有偶然性且易被无序破坏。
2024-05-10 cond-mat.supr-con
Accurate determination of the Fermi surface of tetragonal FeS via quantum oscillation measurements and quasiparticle self-consistent \textit{GW} calculations
我们进行de Haas-van Alphen测量和准粒子自洽\textit{GW}(QS \textit{GW})计算FeS。计算得到的费米面由两个空穴圆柱和两个电子圆柱组成。我们观察到所有八个预测FS截面实验。与动量无关的能带能量调整小于0.1 eV,计算和观察到的截面之间的最大偏差小于0.2%的布里渊区面积的$B \parallel c$。载流子密度为$\sim$ 0.5载流子/Fe。整个FS圆柱体的质量增强几乎是均匀的,并且是中等的,$\sim$ 2。不存在具有$d_{xy}$特征的第三孔柱有利于节状超导能隙的形成。
2019-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible coexistence of double-Q magnetic order and chequerboard charge order in the re-entrant tetragonal phase of Ba0.76K0.24Fe2As2
本文用直流磁化和热电测量方法研究了铁基超导体Ba_(0.76)K_(0.24)Fe_2As_2中的重入四方相。可逆磁化通过热力学方法证实,在重入C4相中的自旋排列是平面外的,与巡回双Q磁序一致[Allred等人,12,493(2016)]。在条纹型自旋密度波(SDW)态中,由于费米面重构和高阶,能斯特系数呈现出典型的异常大的负值。在过渡到重入C4四重态时,它几乎没有变化,这可能表明,与其说相关的电荷序完全消失,自旋重取向可以触发电荷的重新分布以形成二级电荷序,例如,以棋盘状图案的形式,不再破坏旋转C4对称性。
2017-05-18 cond-mat.supr-con
Coexistence of Magnetism and Superconductivity in the Iron-based Compound Cs_0.8(FeSe_0.98)_2
本文报道了对高质量Cs_0.8(FeSe_0.98)_2单晶进行的μ子自旋旋转/弛豫(\muSR)、电阻率、磁化强度和差示扫描量热测量。我们的输运和磁化强度数据证实了T_c = 28.5(2)K以下超导态的体特征,而\muSR数据表明,T_N = 478.5(3)K以下系统是{ \it磁性}的,在那里发生一级跃迁。差示扫描量热法的数据证实了一阶字符的磁性转变。这些数据表明,在Cs_0.8(FeSe_0.98)_2中,超导相和强磁相是微观共存的。T_N与T_c之比是迄今为止所报道的磁性超导体中最高的。
2011-03-22 cond-mat.supr-con
Pressure-dependent magnetization and magnetoresistivity studies on the tetragonal FeS (mackinawite): revealing its intrinsic metallic character
在2 $\leq T\leq $ 300 K、$H\leq$ 70 kOe和$P\leq$ 3.0 GPa范围内,利用磁电阻率和磁化强度研究了四元铁$_{1+δ}$ S的输运和磁性.此外,还应用了室温X射线衍射和光电子能谱学。与先前报道的非金属特性相反,Fe $_{1+δ}$ S本质上是金属的,但由于存在弱局部化,这种金属特性在室温以下不表现出。施加的压力强烈地降低了这种附加的电阻贡献,并因此提高了金属特性的温度范围,对于$\sim$ 3 GPa,金属特性的温度范围明显下降到75 K。超导电性的缺乏以及弱局域化背后的机制将被讨论。
2014-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
FeTe as a candidate material for new iron-based superconductor
四相FeSe是一种超导体,其转变温度Tc为8 K,并且随着施加压力,Tc显示出巨大的增强。四相FeTe具有与超导FeSe非常相似的结构,但不显示超导转变。我们研究了FeTe电阻率的压力效应。室温下的电阻率随压力的增加而减小。随着压力的增加,电阻率在80 K左右的异常向较低的温度移动。
2008-10-29 cond-mat.supr-con
Transport properties of the single- and 3-core Fe-Se wires fabricated by a novel chemical-transformation PIT process
我们制造的单芯和三芯的超导Fe-Se线使用一种新的工艺的基础上的化学转化从六方FeSe 1 +d(非超导),四方FeSe(超导)通过最佳供应的Fe鞘退火。该过程增强了鞘内超导芯的堆积密度,这是由于晶格体积经由从高密度六方FeSe 1 +d到低密度四方FeSe的化学转变而膨胀。所制得的超导线材在~10 K以下具有超导电性,在0 K时的上临界场估计为19.3 T。在0 T下获得的传输临界电流密度为588 A/cm 2的3芯线和218 A/cm 2的单芯线。
2011-06-17 cond-mat.supr-con
The effect of Ag addition on the superconducting properties of the FeSe system
四元FeSe相是一种研究较多的铁基超导体。在这项研究中,我们研究的影响,银除了对超导性能的缺硒多晶FeSe 0.94。样品采用固相反应法和熔融法制备。XRD分析表明存在四方相,EDX分析确定了Ag在晶粒中的不均匀分布。用基波和三次谐波交流磁化率研究了超导特性。由交流磁化率确定的银掺杂样品的晶间临界电流是未掺杂样品的几倍,这是通过在近似相同的温度下熔化获得的。在1000 Oe以下,颗粒内电流与磁场无关。利用不同直流磁场下三次谐波交流磁化率随温度的变化关系,得到了所有样品的不可逆线。结果发现,Ag添加增加了不可逆场与未掺杂的熔融和粉末烧结样品相比。结果表明,在缺硒(FeSe 0.94)样品中加入Ag,改善了样品的晶间和晶内性质:屏蔽能力、钉扎、激活能和临界电流,并改善了不可逆线。
2014-05-08 cond-mat.supr-con
Upper critical field and quantum oscillations in tetragonal superconducting FeS
在磁场$B$高达18 T,温度为0.03 K的情况下测量了FeS的磁阻和磁矩。超导转变温度被发现是$T_c$ = 4.1 K,和上临界场$B_{c2}$在$T_c$的各向异性比估计从初始斜率为$Γ(T_c)$ = 6.9。估计$B \parallel ab$和$c$的$B_{c2}(0)$分别为2.2和0.36 T。在电阻和转矩中观察到量子振荡。两个频率$F$ = 0.15和0.20千T的解决,并分配给一个准二维费米面圆柱。与该圆柱体相关的载流子密度和索末菲系数估计分别为5.8 $\times$ × 10 $^{-3}$载流子/Fe和0.48 mJ/(K $^2$ mol)。其他费米面口袋仍然有待发现。带结构的计算进行了比较,并与实验结果。
2016-09-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Restoration of tetragonal $C_4$ symmetry coexistent with filamentary superconductivity in the pressure induced intermediate phase in the iron-based superconductor Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$
空穴掺杂的铁基超导体Ba $_{1-x}$ A $_x$ Fe $_2$ As $_2$(其中A=Na或K)显示出特殊的富相图。观察到在超导转变之上的正交反铁磁有序条型自旋密度波态中形成了中间重入的四方相[S. Avci等人,Nature Comm.5,3845(2014),A. E. Böhmer等人,arXiv:1412.7038v2]。据报道,如果向欠掺杂的Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$施加压力,则出现类似的中间相[E. Hassinger等人,B86,140502(R)(2012)]。在这里,我们报告的数据的电阻率,霍尔效应,比热,和热电能斯特和塞贝克系数测量的Ba $_{0.85}$ K $_{0.15}$ Fe $_2$ As $_2$单晶压力高达5.5 GPa。实验结果表明,中间相与超导相共存.的能斯特系数显示出一个大的签名,符合的条纹型自旋密度波状态的最佳压力的100阶。在压力诱导的中间相的双有序被删除,从而确认其性质是一个重入的四重相。
2015-07-09 cond-mat.supr-con
Possible spin-polarized Cooper pairing in high temperature FeSe superconductor
本研究在锂插层FeSe薄片中观测到40 K级高温超导与巡游铁磁性均匀共存,面内磁场可增强超导,提示自旋极化Cooper对的参与,刷新了二者共存的能量标度纪录。
2024-05-17 cond-mat.supr-con
Frustrated magnetism in tetragonal CoSe, analogue to superconducting FeSe
最近合成的亚稳四相CoSe,同构的FeSe超导体,提供了一个新的途径,研究系统在接近铁基超导体。我们目前的磁性和输运性质的测量粉末和单晶的CoSe。高场磁化率测量表明抑制先前报道的10 K铁磁转变与磁化率表现出时间依赖性低于建议的过渡。动态标度分析的时间依赖性产生的临界弛豫时间为$τ^{*} = 0.064 \pm 0.008 $ s,这反过来又产生一个激活能$E_{a}^{*}$ = 14.84 $\pm$ 0.59 K和理想的玻璃化温度$T_{0}^{*}$ = 8.91 $\pm$ 0.09 K从Vogel-Fulcher分析。在电阻率和比热测量中没有观察到过渡,但这两种测量都表明CoSe是金属性的。这些结果被解释的基础上,CoSe表现出受挫的磁有序所产生的竞争磁相互作用。单晶磁化率的Arrott分析表明,磁矩位于$ab$ -平面内,因此层内磁波动以及层间耦合可能会引起挫折。这些结果对于理解铁硫属化物系统中的超导性以及利用CoSe作为化学和物理操作的宿主来调整和探索扩展的新一类过渡金属硫属化物中的新兴现象具有影响。
2018-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of Superconductivity and Magnetism in FeSe_1-x under Pressure
本文用交流磁化、直流磁化、零场μ子自旋转动($p\simeq2.4$)和中子衍射等方法,对$μ$的电子相图进行了扩展研究。ZF $μ$ SR表明,在压力$p\geq0.8$ \,GPa下,FeSe $_{1-x}$中出现静态磁序,并且占据$p\gtrsim 1.2$ \,GPa的全部样品体积。AC磁化测量显示,超导体积分数保持接近100%,直到所研究的最高压力。此外,在PDMATHABMR_(1,GPa)以上,超导转变温度$T_{\rm c}$和磁有序温度$T_{\rm N}$同时升高,超导电性和磁性随压力的增加而稳定.计算表明,在FeSe $_{1-x}$中只有一个可能的μ子停止位点,位于沿$c$方向连接Se原子的线上。不同的磁结构提出和检查相结合的μ子停止计算与对称性分析,导致类似的结构,在铁基超导体的LaFeAsO家庭。此外,它表明,磁矩是压力相关的,并与一个相当小的值$μ\approx 0.2\,μ_B$在$p\simeq2.4$ \,GPa。
2011-12-12 cond-mat.supr-con
Two new parent compounds for FeSe-based superconducting phases
铁磷属元素化物的超导电性与其四方相到正交相和反铁磁(AFM)相变密切相关。然而,由于铁硫族化合物的母体化合物的缺乏,同样的情况是否适用于铁硫族化合物的对应物还不清楚。本文报道了乙二胺插层FeSe中两种新相的合成和结构测定,一种为四方晶系,另一种为室温正交晶系,可以用中性间隔层稳定。这两个相都可以被认为是超导性的母体化合物,因为它们在原始形式下是非超导的(non-SC),而在Na掺杂后,它们分别具有Tc高达38 K和46 K的超导性(SC),并且SC和no-SC之间的切换是可逆的。此外,两个非SC母体化合物没有显示出远距离磁有序的证据,只有在低温下的动态自旋波动,表明SC和AFM有序之间没有竞争。结果表明,未掺杂的硒化铁在基态具有量子顺磁性,这意味着它们与磷族元素化物的配对机制不同。
2016-07-05 cond-mat.supr-con
Dichotomy of superconductivity between monolayer FeS and FeSe
高温(Tc)超导性在单层FeSe的SrTiO 3的发现提出了一个根本性的问题,是否高Tc通常是在单层铁基超导体实现。由于块体FeS是一种超导体,其Tc可与同构FeSe的Tc相媲美,因此四硫化二铁是解决这一问题的关键材料。然而,由于其亚稳态性质,合成四元单层FeS的困难阻碍了进一步的研究。在这里,我们报告的能带结构的单层FeS的SrTiO 3,使一个独特的组合,在原位topotactic反应和分子束外延。我们的角分辨光电子能谱上的FeS和FeSe揭示了显着的相似之处的电子结构,如重电子掺杂和界面的电子-声子耦合,这两者都被认为是可能的来源,高Tc的FeSe。然而,令人惊讶的是,高Tc超导性是不存在的单层FeS。这与电子掺杂多层FeS中的弱超导配对有关,其中界面效应不存在。我们的研究结果强烈表明,跨界面的电子-声子耦合增强Tc只有当它与超导层固有的配对相互作用。这一发现为探索新的异质界面高温超导体提供了关键的见解。
2019-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin excitations and the Fermi surface of superconducting FeS
高温超导发生在反铁磁不稳定性和超导态附近。关于FeSe中有序结构的起源及其与超导电性的关系仍存在争议。本文用输运、中子散射和费米面测量证明了水热生长的FeS(FeSe的一种同结构)是一种四元顺磁体,没有无序,准粒子质量比FeSe明显减少。只有条纹型自旋激发观察到高达100毫电子伏。在FeS中没有发现自旋激发和超导电性之间的直接耦合,这表明FeS的相关性较低,FeSe中的无序是由于竞争棋盘和条纹自旋涨落。
2017-02-09 cond-mat.supr-con
Resistivity and magnetoresistance of FeSe single crystals under Helium-gas pressure
在He气压高达800 MPa和磁场$B \leq$ 10 T的条件下,测量了FeSe单晶的面内电阻率随温度的变化.在$T_s$温度略低于90 K时,在四方相到正交相转变处出现了明显的相变异常。随着压力的增加,$T_s$以线性方式减少,速率为d $T_{s}$ /d $P$ $\simeq$ -31 K/GPa。这伴随着超导转变温度在$T_c \sim$ 8.6 K处的$P$线性增加,其中$T_{c}$ /dPDMATHABMP $\simeq$ +5.8 K/GPa。正常状态电阻率的压力研究突出了两个明显不同的区域:对于$T > T_s$,即,在四方相中,面内电阻率随压力强烈变化。这与超导转变之前的$T \ll T_s$正交相深处的状态形成对比。这里观察到$T$ -线性电阻率,其斜率不随压力变化。在环境和有限压力下的变化磁场中的电阻率研究揭示了通过$T_s$冷却时磁阻$Δρ\propto B^{2}$的明显变化。我们的数据是一致的费米面伴随着结构转变的重建。
2015-03-26 cond-mat.supr-con
Evolution of structure, magnetic and transport properties of Fe$_{1-x}$Mn$_{x}$Se
本文研究了Mn掺杂对FeSe超导体的影响。发现在Fe $_{1-x}$ Mn $_x$ Se($0 \le x \le 1$)中的整个掺杂范围内,Mn不取代超导四元相中的Fe。随着Mn含量的增加,NiAs型六方相和NaCl型立方相的生长代替了两种杂质相。最初,六方相具有比立方相更高的含量,但是超过$x$ = 0.5,立方相快速生长,并且对于$x \ge 0.8$,样品是具有立方NaCl型结构的单相。随着Mn浓度的增加,超导相含量逐渐减少,超过$x = 0.5$后,超导相完全消失。Mn在超导相中从未取代Fe的前提通过观察到FeSe的T $_c$达到$x$ = 0.5时类似于超导转变的AC磁化率的急剧下降而进一步加强。EXAFS研究在Fe K边缘还表明,Fe具有四个协调的四配位的局部结构在所有的组合物低于$x = 0.5$,类似于在FeSe和它逐渐改变为六配位的一个预期的NaCl型立方相$x \ge 0.5$。
2017-01-28 cond-mat.supr-con
Magnetic ordering in mackinawite (tetragonal FeS): evidence for strong itinerant spin fluctuations
麦基诺石是一种天然存在的层状FeS矿物,在地球化学循环中非常重要,最近,对微生物燃料电池的发展也很重要。关于这种矿物的磁性,已经发表了验证结果,穆斯堡尔谱表明没有磁性有序,密度泛函理论预测反铁磁基态,类似于铁基高温超导体,它是同构的,并且已知磁性被强烈的巡回自旋波动抑制。我们研究了后者的可能性mackinawite使用光电子能谱(PES),近边X射线吸收精细结构光谱(XAS),和密度泛函理论(DFT)计算。我们的Fe 3s芯能级PES谱显示出明显的交换能劈裂(2.9 eV),与Fe离子上1 μB的磁矩一致,而Fe L边XAS谱显示出与Fe金属中的Fe 3d电子类似的离域的Fe 3d电子。密度泛函理论计算表明,mackinawite的基态是单条纹反铁磁的,Fe的磁矩(2.7 μB)明显大于实验估计值,并且对S的高度和晶格参数有很强的依赖性.如果强自旋涨落是铁基超导体中电子配对的介导者,那么我们推测mackinawite可能是最简单的铁基超导体之一。
2011-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Structure determination and coexistence of superconductivity and antiferromagnetic order in (Li0.8Fe0.2)OHFeSe
FeSe衍生超导体表现出一些相对于铁磷属元素化物超导体的独特行为,这对理解高Tc铁基超导体的超导电性机制非常有帮助。重电子掺杂的AxFe_2Se_2(A=K,Rb,Cs)的低能电子结构表明,带间散射或费米面嵌套不是铁基超导体非常规超导电性的必要成分.在SrTiO 3衬底上的单晶胞FeSe中的超导转变温度(Tc)可以高达~65 K,大大超过所有已知的铁基超导体的体Tc。然而,在AxFe 2Se 2的情况下,共生的反铁磁绝缘相使得难以研究潜在的物理。碱金属离子和NH_3分子或有机分子插层FeSe的超导体以及SrTiO_3衬底上的单层或薄膜FeSe的超导体都具有极强的气敏性,这阻碍了对其物理性质的深入研究。因此,寻找一种稳定的、易于实现的FeSe超导体进行物理性质测量,以研究其超导电性的内在机制,已成为当务之急。本文报道了一种新的水热法合成的空气稳定的高温超导体(Li0.8Fe0.2)OHFeSe。通过X射线和中子粉末衍射以及核磁共振的组合,明确地确定了晶体结构。研究还发现,在这种新的FeSe超导体中,反铁磁有序与超导电性共存。这种新颖的合成路线为探索相关系统中的其他超导体开辟了新的途径。不同结构表征技术的结合有助于互补地确定和理解复杂结构的细节。
2014-08-09 cond-mat.supr-con
Critical fields, thermally-activated transport and critical current density of beta-FeSe single crystals
我们提出了临界场,热激活磁通(TAFF)和临界电流密度的四相β-FeSe单晶。H的上临界场Hc ~ 2(T)||(101)和H \bot(101)几乎是各向同性的,并且可能受Pauli极限过程控制。所得到的大的Ginzburg-Landau参数k \sim 72.3(2)表明β-FeSe是具有比Fe(Te,Se)更小的穿透深度的II型超导体。低于Tc时的电阻率遵循Arcidius TAFF行为。对于这两个领域的方向低于30 kOe单一涡钉扎是占主导地位,而集体蠕变成为重要的30 kOe以上。由M-H环得到的H的临界电流密度Jc||(101)的尺寸比H \bot(101)的尺寸大5倍,但比其他铁基超导体的尺寸小得多。
2011-08-01 cond-mat.supr-con
Two-dome superconductivity in FeS induced by a Lifshitz transition
在铁硫系超导体中,FeS可以被看作是FeSe的简单的、高度压缩的相对物,不具有双相,并且具有较弱的电子关联。然而,在压力下,化学计量的FeS的超导电性消失并重新出现,形成两个圆顶。为了分析超导序参量的性质,我们对四元FeS进行了电子结构和自旋涨落理论计算。在随机相位近似中,我们发现一个间隙函数的d波对称性在环境压力下,在协议的节点超导序参量在FeS的几个报告。我们的计算表明,作为压力的函数,超导配对强度下降,直到Lifshitz转变发生在4.6 GPa。当在Lifshitz跃迁处出现具有大态密度的空穴袋时,带隙对称性被改变为改变符号的s波。与此同时,配对强度大大增强,并在5.5 GPa处增加到一个新的最大值。因此,我们的计算自然地解释了两个超导圆顶在FeS中的发生。
2018-10-20 cond-mat.supr-con
Magnetic-Field-Induced Spin Nematicity in FeSe1-xSx and FeSe1-yTey Superconductor Systems
测量了不同温度下FeSe_(1-x)Sx(x = 0,0.07,0.13,1)和FeSe_(1-y)Tey(y = 0.06,0.61,1)单晶在9 T磁场下ab面的角相关磁电阻(AMR)。一个明显的两重各向异性载流子散射效应被确定AMR,并归因于一个磁场诱导的自旋向列性,出现在低于特征温度Tsn的四重正常态制度。在等电子FeSe_(1-x)S_x和FeSe_(1-y)Tey体系中,无论样品在Ts < Tsn时是电子顺磁有序,还是在TN < Tsn时是反铁磁有序,或者两种有序都不存在,这种磁极化自旋向列性都是普遍存在的.重要的是,我们发现,硫的等电子取代不抑制,但甚至增强了FeSe 1-xSx样品中的诱导自旋向列性的特征Tsn。这与它们的快速抑制Ts形成鲜明对比,Ts是自发电子向列性的转变温度。此外,我们发现在FeSe_(1-x)Sx和FeSe_(1-y)Tey样品中,随着诱导自旋向列性的增强,超导电性被显著抑制。
2021-08-30 cond-mat.supr-con
Unabridged phase diagram for single-phased FeSexTe1-x thin films
一个完整的相图及其相应的物理性质是理解铁基超导机制的必要前提。对于结构上最简单的11(FeSeTe)系统,早期的尝试使用体样品已经无法做到这一点,由于制造困难。在这里,薄的FeSexTe 1-x薄膜的Se含量覆盖整个范围内,通过使用脉冲激光沉积方法制备。晶体结构分析表明,所有薄膜在室温下均保持四方晶系结构。值得注意的是,最高的超导转变温度(TC = 20 K)发生在新发现的域,0.6 - 0.8。全硒掺杂范围的单相超导圆顶是铁硫系超导体中的第一个。我们的研究结果为探索新的物理学和优化超导体提供了一条新的途径。
2014-12-02 cond-mat.supr-con
Coexistence of isotropic s-wave and extended s-wave order parameters in FeSe as revealed by the low-temperature specific heat
综合低温比热C(T)数据表明,在Tc=8.11 K的超导单晶FeSe中同时存在各向同性s波和扩展s波序参量。在空穴费米面上,各向同性带隙Δ0= 1.33meV;在电子费米面上,扩展s波带隙Δ=Δe(1+α*cos2_theta),Δe= 1.13meV,α=0.78。扩展的s波是各向异性的,但低能量准粒子激发没有表现出意外节点的迹象。表明准粒子对C的贡献的系数γ(H)是混合态磁场H的非线性函数,与各向异性多序参量一致。
2011-12-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity at 40 K in lithiation-processed [(Fe,Al)(OH)2][FeSe]1.2 with a layered structure
探索新型超导体一直是凝聚态物理的研究方向之一。本文报道了一种新的层状异质结构[(Fe,Al)(OH)2][FeSe]1.2,它是通过水热离子交换技术合成的。通过X射线粉末衍射和电子衍射(ED)的组合来建议结构。[(Fe[Fe,Al)(OH)2][FeSe]1.2是由四方相FeSe层和六方相(Fe,Al)(OH)2层交替堆叠而成。在[(Fe,Al)(OH)2][FeSe]1.2中,FeSe亚层和(Fe,Al)(OH)2亚层之间存在失配,层状异质结构的晶格是准公度的。合成的[(Fe,Al)(OH)2][FeSe]1.2由于FeSe层中的Fe空位而是非超导的。经过锂化处理后,FeSe层中的Fe空位被消除,从而实现了Tc为40 K的超导电性。虽然[(Fe,Al)(OH)2][FeSe]1.2的结构与(Li,Fe)OHFeSe的结构有很大的不同,但其Tc与(Li,Fe)OHFeSe的Tc几乎相同。[(Fe,Al)(OH)2][FeSe]1.2的新的层状异质结构包含与六方金属氢氧化物晶格交错的铁硒四方晶格。这些结果表明FeSe基超导体的超导电性是非常稳健的。它为探索铁基超导体的超导电性开辟了一条道路。
2021-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Flux free growth of superconducting FeSe single crystals
本文首次报道了用一种简便、通用的高温熔体慢冷法无助熔剂生长FeSe超导单晶。在这样获得的晶体片的表面上的室温XRD显示β-FeSe四方晶相的单一101面。通过粉碎部分晶体块获得的块体粉末XRD显示出大部分的四方晶相和少量的FeSe六方晶相。详细的HRTEM图像以及SAED(选区电子衍射)显示了多数和少数FeSe相的丰度。输运(RT)和磁化(MT)在低于10 K时都表现出超导性。有趣的是,这些晶体的磁化强度信号是由少数磁性相的磁性占主导地位,因此在4K的等温磁化强度(MH)被认为是铁磁性(FM)的。在磁场下的输运(R-T)测量表明,超导起始温度低于12 K,在9 K时R = 0(Tc)。超导转变温度(Tc)随外加磁场的增加而降低,在7特斯拉时约为6 K,dTc/dH为0.4K/特斯拉,当Rn = 90%、50%和10%时,Hc 2值分别约为50特斯拉、30特斯拉和20特斯拉。采用热激活磁通流(TAFF)模型计算了FeSe单晶的激活能,发现激活能随磁场的增加而减小。
2017-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Synthesis, crystal growth and superconducting properties of Fe-Se system
在真空密封的石英管中,采用多晶材料,以I2为载气,通过气体输运反应生长了FeSex单晶。获得了尺寸为0.1 ~ 0.5mm的六方棱柱、四方棱柱、平面正方形和六方小面的晶体。FeSex单晶的电子输运和磁性测量表明,超导转变T_c的起始温度可达24 K。
2009-11-06 cond-mat.supr-con
Synthesis and characterizations of arsenic doped FeSe bulks
本文合成并系统表征了一系列As掺杂FeSe块体,揭示低掺杂下As进入Se位产生化学压力,而高掺杂形成FeAs杂质并削弱超导性。
2025-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phonon anomalies in FeS
我们目前的结果,从光散射实验的重点放在晶格动力学上的tetraphenylFeS。我们确定的拉曼活性A1 g和B1 g声子模式,二阶散射过程涉及两个声学声子,和潜在的缺陷引起的散射的贡献。所有观测到的声子能量在300和20 K之间的温度依赖性由晶格收缩决定。在20 K以下,声子能量增加0.5-1 cm $^{-1}$,从而表明推定的短程磁序。随着实验的进行,我们进行了晶格动力学模拟和对称性分析的声子和潜在的泛音,并找到与实验的良好协议。特别是,我们认为,在光学分支之间的间隙中观察到的双声子激发变得可观察到由于显着的电子-声子相互作用。
2018-02-13 cond-mat.supr-con
Tetragonal-orthorhombic phase coexistence under magnetic fields in BaFe$_2$As$_2$ and Sr(Fe$_{1-x}$Co$_{x}$)$_2$As$_2$: evidence of magnetically driven structural transition
在BaFe $_2$ As $_2$和Sr(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_2$ As $_2$单晶上进行同步加速器X射线衍射实验,作为温度和沿四重$[1 \bar{1} 0]$方向施加的磁场的函数,辅以电阻率和比热实验。对于BaFe $_2$ As $_2$晶体,自旋密度波反铁磁有序温度为$T_{AF}=132.5$ K,正交相的起始温度为$T_{o}=137$ K,磁场有利于与正交相竞争$T \gtrsim T_{AF}$的四畴的生长。对于具有更多分离跃迁($T_{AF} = 132$ K和$T_{o} = 152$ K)的Sr(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_2$ As $_2$晶体,晶体结构在接近$T_{AF}$的窄温度区间内也显示出显著的场依赖性。这些结果有利于磁驱动器的结构和122 Fe pnictides的相变。
2018-06-29 cond-mat.str-el 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
Evidence from neutron diffraction for superconductivity in the stabilized tetragonal phase of CaFe2As2 under uniaxial pressure
CaFe_2As_2单晶在沿c轴施加的单轴压力下在低温下表现出几种结构相的共存。我们表明,室温下的tetraxite相是稳定的,在低温下的压力高于0.06 GPa,其重量分数达到最大值的区域中观察到的超导性下施加的单轴压力。同时电阻率测量强烈表明,这一阶段是负责在CaFe2As2的超导性发现低于10 K的样品进行非静水压力条件下。
2010-05-13 cond-mat.supr-con
Superconductivity Mediated by Nematic Fluctuations in Tetragonal $\textrm{Fe}\textrm{Se}_{1-x}\textrm{S}_{x}$
本文利用扫描隧道谱测量FeSe$_{0.81}$S$_{0.19}$的超导能隙结构,发现其各向异性近节点能隙极小值相对Fe-Fe方向旋转45°,首次实验证实了由向列涨落介导的超导电性。
2024-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The preparation and phase diagrams of (${^{7}}$Li${_{1-x}}$Fe${_{x}}$OD)FeSe and (Li${_{1-x}}$Fe${_{x}}$OH)FeSe superconductors
本文报道了(${^{7}}$ Li ${_{1-x}}$ Fe ${_{x}}$ OD)FeSe超导体系的相图,并与(Li ${_{1-x}}$ Fe ${_{x}}$ OH)FeSe单晶和粉末的相图进行了对比。通过水热法制备样品,并通过实验室和同步辐射X射线衍射,高分辨率中子粉末衍射(NPD)和高强度NPD进行表征。我们发现的四方性的晶胞参数和临界温度,$T_{c}$,这是指示的电荷掺杂的晶格和铁空位的形成在FeSe层的影响之间的相关性。我们观察到用D取代H时,对最大$T_{c}$没有明显的同位素效应。NPD测量明确地排除了在低于120 K的非超导(Li ${_{1-x}}$ Fe ${_{x}}$ OD)FeSe样品中的反铁磁有序,这在非超导(Li ${_{1-x}}$ Fe ${_{x}}$ OH)FeSe中已经报道。在(Li ${_{1-x}}$ Fe ${_{x}}$ OH)FeSe样品中观察到的反铁磁转变的一个可能的解释是在它们的制备过程中杂质的形成,例如Fe ${_{3}}$ O ${_{4}}$和LixFeO 2,它们在120 K附近表现出被称为Verwey转变的电荷有序转变。发现这些氧化物杂质的浓度取决于氢氧化锂试剂的浓度和在合成期间作为溶剂的H ${_{2}}$ O与D ${_{2}}$ O的使用。我们还描述了反应条件,导致我们的一些超导样品表现出低于$T_{c…
2015-12-10 cond-mat.supr-con
Two superconducting states with broken time-reversal symmetry in FeSe1-xSx
通过μSR测量,发现FeSe1-xSx在向列相和四方相均存在破缺时间反演对称性的超导态,四方相中超流密度显著降低,支持Bogoliubov费米面超节点配对态,揭示两个由向列临界点分隔的不同超导态。
2023-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition between intrinsic and extrinsic effects in the quenching of the superconducting state in FeSeTe thin films
我们报告的第一个实验观察的超导态的铁基超导体,即FeSeTe薄膜的电流-电压特性的淬火。基于现有的理论模型,我们的分析表明,存在一个内在的磁通流电子不稳定性以及不可忽略的外在热效应。这两种机制的共存和竞争将观察到的不稳定性归类为介于低温和高温超导体之间的不稳定性,其中热效应分别在很大程度上可以忽略不计或占主导地位。
2016-12-05 cond-mat.supr-con