Evidence of nematic effects in the mixed superconducting phase of slightly underdoped $\text{Ba}(\text{Fe}_{1-x}\text{Co}_x)_2\text{As}_2$ is reported. We have found strong in-plane resistivity anisotropy for crystals in different strain conditions. For these compositions, there is no magnetic long range order, so the description may be ascribed to the interplay between the superconducting and nematic order parameters. A piezoelectric-based apparatus is used to apply tensile or compressive strain to tune nematic domain orientation in order to examine intrinsic nematicity. Measurements are done under a rotating magnetic field and the analysis of the angular dependence of physical quantities identifies the cases in which the sample is {\em detwinned}. Furthermore, the angular dependence of the data allows us to evaluate the effects of nematicity on the in-plane superconductor stiffness. Our results show that although nematicity contributes in a decisive way in the conduction properties, its contributions to the anisotropy properties of the stiffness of the superconducting order parameter is not as significant in these samples.
Thermopower as sensitive probe of electronic nematicity in iron pnictides
本文研究了EuFePDMATHABMM(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_2$退孪晶单晶的热电势和电阻率的面内各向异性。与电阻率各向异性相比,热电势各向异性在远高于结构和磁性相变的温度下更明显并且已经清晰可见。最显著的是,热电势各向异性在结构转变下方改变符号。这是与两个贡献的相互作用,由于各向异性散射和轨道极化,这在高温和低温下分别占主导地位。
In-plane anisotropy of electrical resistivity in the strain-detwinned SrFe2As2
本征的,在平面内的电阻率的各向异性进行了研究的SrFe $_2$作为$_2$的机械解孪单晶的温度以上和以下的耦合结构/磁性转变,$T_{\textrm{TO}}$。电阻率对于沿正交$a_o$方向(反铁磁交替磁矩的方向)的电流流动较小,并且对于沿$b_o$方向(铁磁链的方向)的传输较大,这类似于CaFe $_2$ As $_2$和BaFe $_2$ As $_2$化合物。高能X射线衍射结果证实了SrFe $_2$ As $_2$的一级结构转变,其转变温度和性质不受中等应变的影响。对于小的应变水平,这是刚刚足以detwin的样品,我们发现一个可以忽略不计的影响电阻率以上$T_{\textrm{TO}}$。随着应变的增加,电阻率各向异性开始发展到高于$T_{\textrm{TO}}$,清楚地表明各向异性与对应变的强烈响应的关系。我们的研究表明,电子向列性不能观察到的FeAs基化合物中的结构转变是强烈的一级。
Effect of nematic order on the low-energy spin fluctuations in detwinned BaFe$_{1.935}$Ni$_{0.065}$As$_2$
有序的起源仍然是铁基超导体的主要争论之一。在基于自旋向列性的理论中,一个主要的预测是(0,$π$)处的自旋-自旋相关长度应随着低于结构转变温度$T_s$的温度的降低而减小。本文报道了单轴压力下BaFe $_{1.935}$ Ni $_{0.065}$ As $_2$中低能自旋涨落的非弹性中子散射研究。强度和自旋-自旋关联在高温下开始表现出各向异性行为,而自旋-自旋关联长度在(0,$π$)处的减小发生在$T_s$之下,表明有序度对低能自旋涨落有很强的影响.我们的结果支持将自旋自由度作为电子有序驱动力的观点。
Evidence of a critical hole concentration in underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_y$ single crystals revealed by $^{63}$Cu NMR
我们报道了一个$^{63}$ Cu NMR研究在去孪晶YBa $_2$ Cu $_3$ O $_y$单晶,重点是高度欠掺杂制度(y=6.35-6.6)。测量的光谱和自旋-晶格弛豫速率的$^{63}$铜揭示了静态秩序的出现在一个定义良好的起始温度$T_0$没有一个已知的序参数。虽然$T_0$随着空穴掺杂浓度$p$的增加而被快速抑制,但自旋赝能隙仅在$T_0\rightarrow 0$的掺杂含量附近和之上被识别。我们的数据表明,存在一个关键的空穴掺杂$p_c\sim 0.1$,这可能会控制静态秩序在$p<p_c$和自旋赝能隙在$p>p_c$。
In-plane electronic anisotropy in underdoped Ba(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$ revealed by detwinning in a magnetic field
我们提出的角度依赖的磁阻测量和直接的光学图像的欠掺杂Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$作为$_2$的结果,揭示部分退孪晶的行动的14 T磁场。由大量的磁弹性耦合驱动,这一结果提供了证据的电子起源的晶格畸变在欠掺杂的铁磷属元素化物。在这些部分解孪晶样品中观察到的各向异性意味着在对称性破缺状态下的大量面内电子各向异性,沿着反铁磁有序方向具有较小的电阻率。
Effect of pseudogap on electronic anisotropy in the strain dependence of the superconducting $T_c$ of underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_y$
对于正交超导体,我们将热力学各向异性$N \equiv d T_c/d ε_{22} - dT_c/d ε_{11}$定义为超导体$T_c$如何随应变$ε_{ii}$、$i=(1, 2)$沿面内方向变化的差异。利用超声技术研究了欠掺杂YBa $_2$ Cu $_3$ O $_y$(YBCO)单晶中$N$的空穴掺杂($p$)依赖性.虽然YBCO的结构正交性随着掺杂量的减少而单调降低,但我们发现,在中间掺杂水平下,热力学各向异性表现出有趣的增强,这是电子起源。我们的理论分析表明,电子各向异性的增强可能与电子谱中的赝能隙势有关,当接近Mott绝缘态时,赝能隙势本身也会增加。我们的结果意味着赝能隙由局部能量尺度控制,该局部能量尺度可以通过改变最近邻Cu-Cu键长来调节。我们的工作打开了可能性,应变工程的赝隙势,以提高超导\Tc。
Intrinsic translational symmetry-breaking charge stripes in underdoped iron pnictides
Tsinghua University(清华大学);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
轨道有序最近成为铁基超导体中的另一个重要状态,它对超导性的作用以及它与磁有序和斜方晶格畸变的联系引起了激烈的争论。为了寻找这种所谓的氧磷族化合物中的超导相的特征,我们重新审视了磷族化合物超导体LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$的正常态性质,重点是电阻率,能斯特效应,热膨胀和$^{75}$ As NMR数据。在欠掺杂水平$x=0.05$的输运性质在与未掺杂LaFeAsO形成长程有序的温度相同的温度下,即在约160 K下,表现出明显的异常。此外,$^{75}$ As-NMR自旋-晶格弛豫速率$1/(T_1T)$揭示了自旋波动的逐渐减慢。然而,长程磁序和可检测的正交晶格畸变是不存在的。因此,我们从数据中得出结论,短程轨道有序或它的缓慢波动形式在160 K附近开始。值得注意的是,在运输中的所有异常和缓慢的自旋波动的迹象消失接近最佳掺杂$x=0.1$,这表明在LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$的超导相实际上竞争。
Quantitative relationship between structural orthorhombicity, shear modulus and heat capacity anomaly of the nematic transition in iron-based superconductors
Nematic correlation length in iron-based superconductors probed by inelastic x-ray scattering
向列性普遍存在于高$T_c$超导体的电子相中,特别是在Fe基体系中。我们使用非弹性X射线散射提取的温度依赖的温度相关长度$ξ$从FeSe,欠掺杂Ba(Fe $_{0.97}$ Co $_{0.03}$)$_2$作为$_2$和最佳掺杂Ba(Fe $_{0.94}$ Co $_{0.06}$)$_2$作为$_2$的声学声子模式的异常软化。在所有情况下,我们发现,$ξ$是很好地描述了一个幂律$(T-T_0)^{-1/2}$在很宽的温度范围内延伸。我们将这种平均场行为和扩展的波动机制归因于相当大的线弹性耦合,这可能对超导电性有害。
Distinct Charge Orders in the Planes and Chains of Ortho-III-Ordered YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+δ}$ Superconductors Identified by Resonant Elastic X-ray Scattering
最近,电荷密度波(CDW)秩序的CuO $_2$平面欠掺杂的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$检测使用共振软X射线散射。一个重要的问题仍然存在:是链层负责这种电荷排序?在这里,我们探讨的共振散射强度的能量和偏振依赖性的解孪晶样品的YBa $_2$铜$_3$ O $_{6.75}$与邻-III氧在链层中的顺序。我们表明,邻-III CDW秩序的链是不同的CDW秩序的飞机。邻位-III结构产生相称的超晶格反射在$Q$ =[0.33 0 $L$ ],其能量和偏振依赖性同意与预期的氧有序和空间调制的Cu价在链中。在[0.30 0 $L$ ]和[0 0.30 $L$ ]从在平面中的CDW顺序的不相称的峰被示出是不同的$Q$以及它们的温度,能量和偏振依赖性,因此是无关的链层的结构。此外,在平面中的CDW顺序的能量依赖性被示出从Cu 2 $p$到3 $d_{x^2-y^2}$过渡的能量的空间调制的结果,类似于条纹有序的214铜酸盐。
Simultaneous Vanishing of the Nematic Electronic State and the Structural Orthorhombicity in NaFe$_{1-x}$Co$_x$As Single Crystals
我们在单轴压力下对NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As单晶进行了面内电阻率测量。在掺杂水平高达约x=0.025 $\pm$ <0.002的母态和欠掺杂态中发现了平面内电阻率$ρ_a$和$ρ_b$随沿$b$ -轴的单轴压力的明显区别。从$ρ_a$和$ρ_b$的偏离点,以及电阻率的独特扭结结构,结合已发表的实验数据,确定了晶体结构转变和反铁磁转变的温度。结果清楚地表明,电子态的消失与结构的转变同时进行。然而,在较低的掺杂水平下,反铁磁状态消失。结合BaFe $_{2-x}$ Co $_x$ As $_2$的实验数据,我们的结果表明向列性与超导电性有密切的关系.
Thermodynamic evidence for nematic phase transition at the onset of pseudogap in YBa$_2$Cu$_3$O$_y$
在寻求理解铜酸盐超导性的过程中,一个中心问题是赝能隙态的性质和起源,赝能隙态包含异常的电子态,如费米弧、电荷密度波(CDW)和$d$波超导性。一个基本上重要的,但长期存在争议的问题是赝能隙态是否是一个独特的热力学相,其特征在于低于起始温度$T^*$的对称性破缺。电子向列性(四重($C_4$)旋转对称性破缺)已成为赝能隙范围内的一个关键特征,但向列相变的存在与否及其与赝能隙的关系仍未得到解决。在这里,我们报告的热力学测量的磁矩在欠掺杂制度的斜方晶系YBa $_2$ Cu $_3$ O $_y$与一个领域旋转的CuO $_2$平面,这使我们能够量化磁各向异性异常高的精度。在进入赝能隙区后,在$T^*$处表现出明显的扭结后,磁化率的面内各向异性增加。我们的掺杂依赖性分析表明,这种各向异性被保存在低于$T^*$,即使在极限的正交性的影响被消除。此外,过量的面内各向异性数据显示出显着的缩放行为相对于$T/T^*$在宽的掺杂范围。这些结果提供了热力学证据表明,赝能隙开始与二阶相变相变,这是不同于CDW过渡,伴随着平移对称性破缺。这表明赝能隙相界附近的涨落与正常状态下的奇怪金属行为有潜在的联系,从中出现了高$T_c$超导性。