Itinerant approach to magnetic neutron scattering of FeSe: effect of orbital selectivity
最近的STM实验和理论研究强调了FeSe中相互作用驱动的轨道选择性的作用,以及它在这种材料中产生极端各向异性的超导能隙结构中的作用。我们研究的磁激发谱产生的相干准粒子在相同的重整化无规相近似的方法来解释STM实验,并表明,它同意与低能量的动量和能量依赖的响应测量的非弹性中子散射实验。我们发现由于一个小的准粒子重量的状态的$d_{xy}$字符的$(π,π)$散射的相关诱导抑制。我们比较预测的孪生和非孪生晶体,并预测特别是强烈的$(π,0)$占主导地位的响应在低能量的非孪生系统,在以前的巡回理论。
2019-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mechanism for nematic superconductivity in FeSe
尽管其看似简单的组成和结构,FeSe的配对机制仍然是一个悬而未决的问题,由于一些惊人的现象。其中包括没有磁序的磁序,无节间隙和不寻常的非弹性中子谱,具有广泛的连续性,间隙各向异性与未知来源的轨道选择一致。在这里,我们提出了一个微观描述的一个量子量子自旋液体,再现中子光谱的关键特征。然后,我们研究如何自旋涨落的本地时刻导致配对内的自旋费米子模型。我们发现,由此产生的超导序参量是无节点的$s\pm d$ -波在每个域。此外,我们表明,轨道相关的洪德耦合可以很容易地捕获观察到的间隙各向异性。我们的预测要求非弹性中子散射在解孪晶样品。
2017-05-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Frustrated spin order and stripe fluctuations in FeSe
结构最简单的铁基超导体FeSe的电荷和自旋动力学可能是理解高温超导体物理学的关键。与铁磷属元素化物不同,FeSe在90K附近有类似的结构转变,但缺乏长程磁序.在这里,我们报告的拉曼散射实验的结果作为温度和偏振的函数和模拟的基础上精确对角化的受挫自旋模型。在$B_{1g}$对称性中,实验和理论都发现了一个持续的低能峰,该峰靠近500 cm $^{-1}$,在100 K附近略微软化,我们将其归属于自旋激发。通过与中子散射结果的比较,本研究为FeSe中的近阻挫条纹有序提供了证据。
2019-05-06 cond-mat.str-el
Electronic and magnetic properties of orthorhombic iron selenide (FeSe)
斜方晶系硒化铁(FeSe)中的铁轨道可以产生极性(宇称奇数)的电荷状多极。所讨论的轨道包括Fe(3d)、Fe(4p)和参与输运性质和成键的p型配体。极性多极子可能有助于弱的,空间群禁止布拉格斑点的衍射图案与X射线的能量调谐到Fe原子共振(邓普顿和邓普顿散射)。与其他已知的铁基超导体不同,常规的轴向磁偶极子的有序化不伴随FeSe中的四方-正交结构相变。我们开始了一个新的调查线的正交FeSe的这个令人费解的属性,使用一个隐藏的磁性秩序,属于m'm '磁性晶体类。它集中体现在铁磁性和轴向磁偶极子的缺失,以及磁单极子和磁电四极子的出现。类似的磁序出现在铜氧化物超导体YBCO和Hg 1201中,在那里它被克尔效应和极化中子揭示的布拉格衍射图案所揭示。PACS编号75.25 J
2016-01-24 cond-mat.str-el
Nanoscale decoupling of electronic nematicity and structural anisotropy in FeSe thin films
在倾向于双稳态不稳定性的材料中,各向异性应变原则上为电子双稳态提供了优选的双稳态断裂方向。这与实验观察结果一致,其中电子向列性和结构各向异性通常出现手牵手。在这项工作中,我们发现,电子向列性可以局部解耦的应变工程铁硒化物(FeSe)薄膜的基本结构各向异性。我们使用异质外延分子束外延生长FeSe与纳米级网络的调制,引起空间变化的应变。我们映射局部各向异性应变通过分析扫描隧道显微镜拓扑图,并可视化电子畴从伴随的光谱图。虽然域的形式,使能量的线弹性耦合最小化,我们观察到不同的区域,电子的双稳态排序未能翻转方向,即使底层的结构各向异性是局部逆转。研究结果指向纳米尺度的刚度的有序序参量。
2021-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Long range magnetic order in hydroxide layer doped (Li$_{1-x-y}$Fe$_{x}$Mn$_{y}$OD)FeSe
(Li $_{1-x}$ Fe $_{x}$ OH)FeSe超导体被怀疑由于LiOH层中的Fe取代而表现出长程磁有序。然而,没有直接观察,如中子衍射的磁反射的报道。在这里,我们使用化学设计策略来操纵LiOH层中的过渡金属的掺杂水平,以调节(Li $_{1-x-y}$ Fe $_{x}$ Mn $_{y}$ OD)FeSe系统的磁性。我们发现Mn掺杂专门取代了氢氧化物层中的Li,从而增强了(Li $_{0.876}$ Fe $_{0.062}$ Mn $_{0.062}$ OD)FeSe超导体的磁化强度,而不会显著改变磁化率和电/热输运测量所解决的超导行为。其结果是,长程磁有序的中子衍射测量观察到低于12 K。这项工作对磁性超导体的设计具有重要意义,可以从根本上理解铁硫属化物系统中的超导性和磁性,以及开发下一代器件的功能材料。
2019-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of spin-excitation anisotropy in the nematic phase of FeSe obtained from RIXS measurements
最近的共振非弹性X射线散射(RIXS)实验已经发现了一个显着的高能自旋激发各向异性的神秘的铁基超导体FeSe,其起源仍然存在争议的α相。我们应用巡游模型先前用于描述的自旋激发各向异性测量中子散射测量,磁波动内RPA近似。计算的RIXS截面与RIXS数据,包括高能量自旋激发各向异性表现出整体协议。
2022-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-local $d_{xy}$ nematicity and the missing electron pocket in FeSe
自发电子有序的起源为理解铁基超导体提供了重要信息。在这里,我们分析的情况下,$d_{xy}$轨道的强烈贡献,在FeSe的有序。我们表明,除了$d_{xy}$向列性的纯$d_{xz}/d_{yz}$秩序提供了一个自然的解释不寻常的费米面,并正确地再现了强烈的各向异性动量依赖的超导能隙。我们预测的Lifshitz过渡介导的温度和硫掺杂,其签名,我们讨论通过分析现有的实验数据的电子口袋。本文给出了向列性被抑制后超导能隙动量依赖性的变化。我们的定量准确的模型产生的过渡从tetraxide的FeSe和FeSe的$_{1-x}$ S $_{x}$系列,并提出了强有力的限制可能的氧化机制。
2021-03-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exotic Superconducting States in FeSe-based Materials
高温超导性和FeSe基材料中发现的各种奇异超导态在过去十年中一直处于凝聚态物理研究的前沿。多带电子结构、强烈的轨道依赖现象、极小的费米能、电子向列性和拓扑学等方面的独特性质产生了许多独特而迷人的超导态。在这里,我们提供了一个概述,我们目前的理解{ \it散装} FeSe基材料的超导性,专注于FeSe和等价取代的FeSe $_{1-x}$ S $_{x}$和FeSe $_{1-x}$ Te $_{x}$。我们讨论了FeSe的高度非平凡的超导性质,包括极端的各向异性配对态,从BCS到玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)态的交叉现象,一种新的场诱导超导相,以及时间反转对称性破缺。我们还讨论了硫和碲掺杂的超导能隙函数的演化,特别注意量子临界涨落和拓扑超导电性的影响。FeSe基材料为研究各种奇异的超导态提供了一个很好的平台。
2020-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting gap anisotropy in monolayer FeSe thin film
费米面拓扑和对对称性是超导体的两个重要特征。单层(1ML)FeSe薄膜的超导电性由于其有趣的界面性质和可能超过77 K的高超导转变温度(Tc)而引起了人们的极大兴趣。在这里,我们报告的费米面和超导间隙在1ML FeSe使用角分辨光电子能谱(ARPES)的高分辨率测量。两个椭圆形的电子口袋清楚地解决相互重叠的布里渊区角落。超导能隙是无节点的,但具有适度的各向异性,这对确定对对称性有很强的限制。能隙最大值沿椭圆长轴分布,不能用单一d波、扩展s波或s $\pm$能隙函数解释。四个间隙最小值观察到的电子口袋的交叉点,这表明在1ML FeSe中存在的符号变化或轨道依赖的配对。
2015-12-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Frustrated magnetic interactions in FeSe
结构最简单的高温超导体FeSe表现出有趣的超导顺磁相,具有不同于典型自旋波的不寻常的自旋激发谱;因此,确定其有效的磁交换相互作用是具有挑战性的。在这里,我们报告中子散射测量的自旋涨落的FeSe在四重顺磁相。我们发现,等时磁结构因子,$\mathcal{S}(\textbf{Q})$,可以有效地使用自洽高斯近似计算高度受挫最近邻($J_{1}$)和次最近邻($J_{2}$)交换耦合,和非常弱的进一步邻居交换相互作用。我们的结果阐明了FeSe中的阻挫磁性,这为FeSe及相关材料中高度可调的超导性和向列性提供了一个自然的解释。
2022-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin excitations in a model of FeSe with orbital ordering
我们提出了一个理论研究的动态自旋磁化率的有趣的铁基超导体FeSe,紧束缚模型的基础上开发的温度依赖的能带结构在这个系统中。该模型允许在结构转变下方的$d_{xz}/d_{yz}$沟道中的轨道有序,并且在低温下呈现强烈的$C_4$对称破缺费米面,这解释了该材料的非线性性质。计算出的自旋激发峰值波矢量$(π,0)$在1-Fe布里渊区,具有广泛的最大能量的顺序为几毫电子伏。在这个范围内,超导性的出现使这个能量峰值变得尖锐,产生了$(π,0)$“中子共振”,正如最近的实验所见。除了相当低的能量尺度的这些波动,这些结果是大致类似的标准行为在Fe磷属元素化物系统。然而,在更高的能量下,强度增加并沿着$(π,0)$ - $(π,π)$线向波矢量移动。与现有的非弹性中子实验和核磁共振数据进行了比较,并对进一步的研究进行了预测。
2016-01-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Ferroquadrupolar Order in the Nematic Phase of FeSe
我们提供的证据表明,自旋铁四极(FQ)秩序是可能的基态的化学计量比FeSe的铁磁相。通过研究双线性-双二次海森堡模型到第二近邻的变分平均场相图,发现FQ相与铁基超导体中常见的柱状反铁磁体非常接近,密度矩阵重整化群进一步验证了FQ相的稳定性.用味波理论计算了FQ态的动态自旋结构因子,得到了与低能和高能FeSe中子非弹性散射实验定性一致的结果.在平均场计算中,我们验证了FQ可以与$C_4$破缺环境共存,并进一步讨论了FQ中的量子涨落作为向列性源的可能性。
2016-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity without hole-pocket in electron-doped FeSe: Analysis beyond the Migdal-Eliashberg formalism
重掺杂FeSe中无空穴袋的高温超导配对机制是铁基超导体尚未解决的关键问题之一。在这里,这个问题是攻击集中在传统的Migdal-Eliashberg形式主义中忽略的高阶多体效应。发现了两个重要的高温超导多体效应:(1)由于“顶点修正”,修饰多轨道库仑相互作用对低能电子具有显著的轨道依赖性。缀饰库仑相互作用不仅引起了轨道涨落,而且使电子-玻色子耦合常数增大。因此,适度的轨道涨落产生强的吸引配对相互作用。(ii)“多涨落交换配对过程”产生了与通常的单涨落交换过程同样重要的袋间吸引力。由于Migdal-Eliashberg公式中的这两个重要效应,我们满意地解释了重电子掺杂FeSe中的各向异性$s_{++}$波态.提出的“电子袋间配对机制”将使其他铁基超导体的Tc增大。
2017-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppression and revival of superconducting phase coherence in monolayer FeSe/SrTiO$_3$
本研究针对单层FeSe/STO界面超导相位相干性难以探测的问题,结合原位互感测量与ARPES表征,发现少层样品抗磁性受抑制的现象及临界层数,揭示了FeTe包覆、紫外照射对超导特性的调控规律,为理解界面超导各向异性提供了实验依据。
2022-09-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible Nematic Spin Liquid in Spin-$1$ Antiferromagnetic System on the Square Lattice: Implication for the Nematic Paramagnetic State of FeSe
铁硫系超导体FeSe具有奇异的正常态,它表现出消失的磁序和具有电子的磁序,引发了对其磁基态的广泛探索。为了理解它的新性质,我们使用无偏的大尺度密度矩阵重整化群研究了具有双线性-双二次相互作用的高阻挫自旋- $1$系统的基态。值得注意的是,随着双二次相互作用的增加,我们发现Néel和条纹磁有序相之间的顺磁相。我们通过令人信服的证据,包括消失的自旋和四极序,没有晶格平移对称性破缺,以及在热力学极限下持续的非零晶格有序,将该相确定为非零量子自旋液体的候选者。所建立的量子相图很好地解释了中子散射测量中FeSe自旋涨落增强的现象和随压力增加的相变现象。这种确定的顺磁相提供了一个新的可能性,以了解FeSe的新特性。
2017-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic ground state of FeSe
阐明高温超导体的磁性本质是建立其配对机制的关键。铜氧化物和铁磷属元素化物超导体的母体化合物分别表现出Néel和条纹磁序。然而,结构最简单的铁基超导体FeSe在母相中显示出有序(Ts = 90 K),而不是磁有序,并且其磁基态是激烈争论的。在这里,我们报告的非弹性中子散射实验,揭示了在110 K的宽能量范围内的条纹和Néel自旋波动。在进入自旋涨落阶段时,大量的光谱权重从Néel转移到条纹自旋涨落。此外,FeSe的总波动磁矩比铁磷属元素化物BaFe 2As 2中的大~ 60%。我们的研究结果表明,FeSe是一种新的S = 1的量子无序的顺磁体Néel和条纹磁不稳定性之间的插值。
2016-07-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Prediction of exotic magnetic states in the alkali metal quasi-one-dimensional iron selenide compound Na$_2$FeSe$_2$
给出了准一维碱金属铁硒化物Na $_2$ FeSe $_2$的磁电相图。该材料的新颖性在于铁的价态为Fe $^{2+}$,与大多数其它价态为Fe $^{3+}$的铁链化合物相反。利用第一性原理技术,我们发展了一个三轨道紧束缚模型,再现了{ \it ab initio}带结构附近的费米能级。考虑Hubbard耦合和Hund耦合,利用密度矩阵重整化群和Lanczos方法对模型进行研究,得到了基态相图。公布了块状态$\uparrow \uparrow \downarrow \downarrow \uparrow \uparrow \downarrow \downarrow$稳定的鲁棒区域。在铁梯的模拟状态,采用2 $\times$ 2铁磁块,现在是公认的,但在链块磁序尚未观察到在实际材料。相图还包含一个很大的区域的正则交错自旋顺序$\uparrow \downarrow \uparrow \downarrow \uparrow \downarrow \uparrow$在非常大的哈伯德排斥。在块交错过渡区,一个新的阶段是稳定的两种状态的混合物:一个不均匀的轨道选择性的电荷密度波与异国情调的自旋配置$\uparrow \uparrow \downarrow \uparrow \downarrow \downarrow \uparrow \downarrow$。我们对Na $_2$ FeSe …
2020-05-27 cond-mat.str-el
Anisotropic Spin Couplings and the Inelastic Neutron Cross Section of NaNiO_2
这篇论文由于一个错误而被撤回。我们计划用一个更正确的版本来代替它。
2007-01-02 cond-mat.str-el
Spin fluctuations away from (pi,0) in the superconducting phase of molecular-intercalated FeSe
用中子非弹性散射法测量了分子嵌入FeSe超导体Li{x}(ND_2){y}(ND_3){1-y} Fe_2Se_2(Tc = 43 K)的磁涨落。在波矢Q ~ 1.4 A^{-1}处观察到最强的磁散射,这与表征其他几种铁基超导体中磁涨落的(pi,0)嵌套波矢不一致,但接近A{x}Fe{2-y} Se 2系统的(pi,pi/2)位置。在探测到的能量(~ 5 kB Tc)下,磁散射强度随着低于Tc的温度的降低而增加,这与在其他铁基超导体中发现的超导性诱导的磁共振一致。
2013-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Layer thickness and substrate effects on superconductivity in epitaxial FeSe films on BLG/SiC(0001)
利用STM/STS和XPS研究SiC(0001)上双层石墨烯外延FeSe薄膜,发现少层薄膜无超导性,而较厚薄膜在6 K出现超导,表明衬底是抑制二维极限下FeSe超导性的关键因素。
2024-11-16 cond-mat.mes-hall 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
Unusual band splitting and superconducting gap evolution with sulfur substitution in FeSe
对FeSe $_{1-x}$ S $_x$(x= 0,0.04和0.08)超导体进行了高分辨率角分辨光电发射测量。与0.4毫电子伏,不寻常的两个空穴带附近的布里渊区中心,这可能是额外的对称性破缺的结果,在所有的硫取代的样品中的能量分辨率被确定。此外,在这两个空穴带的高度各向异性超导间隙的分辨率有限的节点被证明。我们发现,外空穴带上较大的超导能隙线性地减小到超导转变温度,而内空穴带上的能隙几乎与S替代无关。我们的观察强烈表明,超导能隙增加增强向列性,虽然超导转变温度不仅取决于对强度,在FeSe家庭的理论表现出强大的约束。
2022-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impact of Disorder on the Superconducting Properties and BCS-BEC Crossover in FeSe Single Crystals
本研究通过测量五种不同无序度的FeSe单晶,发现无序抑制超导转变温度和上临界场,并使BCS-BEC渡越向BCS极限移动,$Δ/E_\mathrm{F}$从1.3降至0.4。
2025-09-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Singular magnetic anisotropy in the nematic phase of FeSe
FeSe可以说是最简单,但最神秘的铁基超导体。它的非磁性基态在这类材料中是前所未有的,也是目前的一个难题。在此,我们对机械去孪晶的FeSe晶体的NMR测量表明,其Knight位移和自旋-晶格弛豫速率1/T_1都具有与LaFeAsO和BaFe_2As_2相反的面内各向异性.利用包含自旋轨道耦合的微观电子模型,我们的计算表明,dxz和dyz轨道之间相反的准粒子重量比导致轨道磁化率相反的各向异性,这解释了我们的Knight位移结果。我们将此属性归因于两种化合物中不同性质的有序性,主要是FeSe中的键型和Pnictides中的现场铁轨道。发现T_1各向异性与FeSe中已有的中子散射数据不一致,表明自旋涨落谱在低能处显示出意外,可能来自不破坏C_4对称性的涨落。因此,我们的研究结果表明,重要的信息是隐藏在这些各向异性和它们放置严格的限制,低能量的自旋相关性,以及在FeSe的向列性的性质。
2020-10-02 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
Inter-orbital nematicity and the origin of a single electron Fermi pocket in FeSe
神秘的铁基超导体FeSe的电子结构一直困扰着研究人员,因为光谱探针未能在1-Fe布里渊区的$Y$点观察到预期的电子口袋。据推测,这个对理解超导态至关重要的口袋要么不存在,要么不连贯。在这里,我们进行了一个理论研究的优先顺序起源于最近邻库仑相互作用的电子模型相关的FeSe。我们发现在低温下,主要的轨道间分量具有$d_{xz}-d_{xy}$和$d_{yz}-d_{xy}$特征,这两个分量的振幅都是自发破缺的.这种轨道间的有序性自然会在1-Fe布里渊区的$X$和$Y$点处产生不同的杂化能隙,从而可以产生高度各向异性的费米表面,在这些动量空间位置之一处只有一个电子口袋。由自旋涨落介导的电子对产生的低能电子能带结构得到的相关超导能隙结构与实验测量的结果一致。最后,从计算的自旋磁化率可用的中子散射数据的比较,我们讨论了额外的自能效应的必要性,并探讨轨道相关的准粒子的重量作为一个最小的手段,包括他们的作用。
2020-12-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gap structure of FeSe determined by field-angle-resolved specific heat measurements
利用旋转磁场下高质量单晶的比热($C$)测量研究了FeSe中的准粒子激发。$C$的场依赖性表现出具有不同斜率的三阶段行为,表明存在三个间隙($Δ_1$、$Δ_2$和$Δ_3$)。在低温低场区,$C$的方位角($ϕ$)依赖性表现出符号变化的四重对称振荡。另一方面,极角($θ$)的依赖性表现为一个各向异性反转的两重对称与不寻常的肩膀行为。结合角度分辨结果和理论计算,证明了小带隙$Δ_1$沿$k_z$方向具有两个垂直线节点或带隙极小值,并确定其位于电子型$\varepsilon$能带上.发现$Δ_2$与电子型$δ$带相关,并且在$ab$平面内是各向同性的,但在平面外是各向异性的。位于空穴型$α$带上的$Δ_3$显示出小的面外各向异性,具有强的保利顺磁效应。
2017-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Increase of critical current density in FeSe superconductor by strain effect
School of Physics, Southeast University(东南大学物理学院)
通过应变效应显著提高FeSe超导体的临界电流密度,揭示应变对涡流钉扎机制的影响
2025-11-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Excitations in the Superconducting State of FeSe Probed by Thermal Hall Conductivity in the Vicinity of the BCS-BEC Crossover
越来越多的证据表明,超导半金属FeSe($T_c\sim8$ K)处于弱耦合Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)和强耦合BEC(玻色-爱因斯坦凝聚)极限之间的过渡区。我们报告的纵向和横向热导率,$κ_{xx}$和$κ_{xy}$,分别在磁场高达20 T。$κ_{xx}$和$κ_{xy}$的场依赖性表明,在电子费米面口袋处形成了高度各向异性的小超导能隙,而在空穴口袋处形成了更各向同性的大能隙.在低于$\sim1.0$ K时,$κ_{xx}$和$κ_{xy}$在上临界场$H_{c2}$和稍低于$H_{c2}$的场$H^*$处表现出明显的异常(扭结)。热霍尔角($κ_{xy}/κ_{xx}$)的分析表明,准粒子散射率在$H^*$的变化。这些结果提供了强有力的支持先前的建议,以上$H^*$一个独特的场诱导超导相出现了前所未有的大自旋不平衡。
2016-11-15 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
Phase-slip residual-order spin state in FeSe
College of Science, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics(南京航空航天大学理学院);Department of Physics, Fudan University(复旦大学物理系);High Magnetic Field Laboratory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高磁场实验室);Advanced Technology Research Institute of Taihu Photon Center, School of Physical Science and Technology, Suzhou University of Science and Technology(苏州科技大学物理科学与技术学院太湖光子中心先进技术研究 institute)
研究铁硒中磁序问题,揭示其自旋波动特性,通过计算与模拟展示残余序自旋态的形成机制及对超导模型的贡献。
2026-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-excitation anisotropy in the nematic state of detwinned FeSe
FeSe中电子向列性的起源是铁基超导体研究中尚未解决的重要问题之一。在这两个自旋和轨道-自旋模型,内在的磁激发在$\mathbf{Q}_1=(1, 0)$和$\mathbf{Q}_2=(0, 1)$的孪晶自由FeSe预计将提供决定性的标准,澄清这个问题。虽然在$\mathbf{Q}_1$和$\mathbf{Q}_2$之间的自旋涨落各向异性在10 meV以下,已经通过围绕$T_c\sim 9$ K($<<T_s\sim 90$ K)的非弹性中子散射观察到,但仍不清楚这种各向异性是否在更高能量下也持续存在,并与电子跃迁$T_{\rm s}$相关。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS)探测单轴应变去孪晶FeSe和{PDMATHAMT}的高能磁激发。沿$H$和$K$方向的磁激发之间的突出的各向异性被发现持续到$\sim200$ meV的FeSe,这是更明显的自旋波{ \BFA }的各向异性。这种各向异性随着温度的升高而逐渐减小,并最终在相变温度$T_{\rm s}$附近的温度处消失。我们的研究结果揭示了一个前所未有的强大的自旋激发各向异性与一个大的能量尺度远高于$d_{xz}/d_{yz}$轨道分裂,这表明该相变主要是自旋驱动。此外,所测量的高能自旋激发是分散的和欠阻尼的,这可以从局部矩的角度来理解。我们的研究结果提供了迫切需要的理解的机制,为向列性的FeSe和点的相关物理在看似…
2021-12-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct evidence for anisotropic magnetic interaction in $α$-RuCl$_3$ from polarized inelastic neutron scattering
通过偏振非弹性中子散射实验,直接证明了 $α$-RuCl$_3$ 中磁相互作用的各向异性与键方向性,但结果与简单 Kitaev 模型不符。
2024-09-13 cond-mat.str-el
Polarized Neutron Inelastic Scattering Study of the Anisotropic Magnetic Fluctuations in the Quasi-1D Ising-like Antiferromagnet TlCoCl$_3$
在准一维类伊辛反铁磁体TlCoCl $_3$中进行了极化中子非弹性散射实验。在准一维类伊辛反铁磁体CsCoClPDMATHABMM和TlCoClPDMATHABMM的非极化中子非弹性散射实验中,我们观测到了自旋波激发连续谱的纵向磁涨落$S_{zz} (Q, ω)$和横向磁涨落$S_{xx} (Q, ω)$ .我们比较了$S_{xx} (Q, ω)$和$S_{zz} (Q, ω)$的强度与Ishimura和Shiba的纯伊辛极限的微扰理论,发现了半定量的一致性。
2006-05-09 cond-mat.str-el
Nematic quantum disordered state in FeSe
本研究利用非弹性中子散射技术测定了去孪晶FeSe在整个布里渊区的自旋激发,发现其处于向列量子无序态,并证实FeSe接近反铁四极矩、Néel和条带有序区的交叉区域,为铁基超导体涌现序的微观理论提供了实验基础。
2025-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of nematicity in controlling spin fluctuations and superconducting Tc in bulk FeSe
FeSe在90 K时由四方相转变为略斜方相,在8 K以下转变为超导体。正交相有时也被称为非对称相,因为量子振荡、中子和其他测量检测到$x$和$y$中的显著不对称性。向列性如何影响超导性,最近已成为一个激烈的猜测问题。在这里,我们采用了先进的\emph{ab-initio}格林函数描述的超导性,并表明,散装tetrapheneFeSe将,在原则上,超导与几乎相同的T $_{c}$作为超导相。驱动所观察到的向列性的机制尚不清楚。由于目前的理论低估了向列性,我们模拟的全不对称性人工增强正交畸变。对于基准测试,我们比较理论自旋磁化率对实验观察到的数据在所有的能量和相关的动量。当调整正交畸变以与自旋磁化率中观察到的向列性相关时,增强的向列性导致Fe-3 d $_{xz}$和d $_{yz}$轨道中的光谱权重重新分布,但它导致T $_{c}$中至多10-15个$\%$增量。这是因为d $_{xy}$轨道始终保持最强的相关性,并提供了超导胶的大部分来源。向列性抑制费米能级的态密度,但T $_{c}$增加,与BCS和BEC理论相矛盾。我们展示了这种增长是如何与粒子-粒子顶点的结构相联系的。我们的结果表明,虽然向列性可能是本体FeSe的内在属性,是不是主要的驱动力的超导配对。
2022-04-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong Interplay between Stripe Spin Fluctuations, Nematicity and Superconductivity in FeSe
阐明铁基超导材料中的π序的微观起源是重要的,因为驱动π序的相互作用也可能介导库珀配对。向列序打破了铁平面中的四重旋转对称性,这被认为是由轨道或自旋自由度驱动的。然而,由于磁性相经常在刚好高于或与条形磁性相变一致的温度下发展,因此很难通过实验确定磁性级的主导驱动力。在这里,我们使用中子散射研究结构上最简单的铁基超导体FeSe,它显示一个斜方(正交)相变在$T_s=90$ K,但不反铁磁顺序。我们的数据揭示了大量的条纹自旋波动,这是耦合正交性,并突然增强冷却到低于$T_s$。此外,一个尖锐的自旋共振发展的超导状态,其能量(~4 meV)是一致的电子玻色子耦合模式,通过扫描隧道光谱揭示,从而表明自旋涨落介导的符号改变配对对称性。通过将动态磁化率归一化为绝对单位,我们表明FeSe中的磁谱权重与铁砷化物的磁谱权重相当。我们的研究结果支持最近的理论建议,向列性和超导性都是由自旋涨落。
2015-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-pressure inelastic neutron scattering study of the anisotropic $S=1$ spin chain [Ni(HF$_2$)(3-Clpyradine)$_4$]BF$_4$
[Ni(HF $_2$)(3-Clpyradine)$_4$ ]BF $_4$(NBCT)是一种一维(1-D)、$S=1$自旋链材料,其在低至0.1 K的温度计温度下不显示长程磁序。先前的环境压力非弹性中子散射实验确定NBCT处于$D/J$相图的大- $D$量子顺磁相,其中$D$是轴向单离子各向异性,并且$J$是链内超交换。在这里,我们将以前的实验扩展到0.9 GPa的静水压力。通过与密度矩阵重整化群计算结果的比较,我们发现随着压力从0 GPa增加到0.9 GPa,体系的$D/J$从1.5增加到3.2,进一步推动体系进入大- $D$相.
2022-06-13 cond-mat.str-el
Symmetry-Induced Universal Momentum-Transfer Dependencies for Inelastic Neutron Scattering on Anisotropic Spin Clusters
非弹性中子散射(INS)是研究自旋系统(包括分子自旋团簇)磁激发的重要方法。该方法在最近几年有了显著的进步,现在允许探测作为能量传递和动量传递矢量Q的函数的散射强度。最近的研究表明,高分子对称性有利于光谱分析。点群对称性在各向同性和各向异性自旋模型中施加了选择规则。此外,INS强度的Q依赖性可以完全由转变中所涉及的状态的点群对称性确定,从而提供动力学(能量、转变强度)和几何特征(Q依赖性)的清楚分离。目前的工作解决这个问题的各向异性自旋模型。我们确定了一些情况下,Q依赖性是完全固定的点群对称性。对于六元和八元平面自旋环和两个多面体(立方体和二十面体),我们列表并绘制相应的粉末平均普适强度函数。概述的形式主义直接适用于其他高度对称的系统,并应是有用的INS光谱的未来分析的重点放在那些功能,包含信息的自旋动力学或点群对称的状态。
2021-05-11 cond-mat.str-el
Evidence of anisotropic magnetic polarons in la$_{0.94}$Sr$_{0.06}$MnO$_3$ by neutron scattering and comparison with Ca-doped manganites
在La $_{0.94}$ Sr $_{0.06}$ MnO $_3$非孪晶晶体中进行了弹性和非弹性中子散射实验。弹性小q散射表现出各向异性的q依赖性的调制。它可以通过铁磁不均匀性或具有板状形状的极化子来描绘,最大尺寸($\approx17Å$)和最大极化子间距离($\approx$ 38 $Å$)在铁磁层内。与观察进行比较,钙掺杂的样品,这表明与掺杂的磁极化子的增长,表明这种增长是更快的Sr比的Ca替代。下面的AF分层的磁性结构的典型的自旋波分支的间隙,一个额外的自旋波分支揭示了铁磁和各向同性耦合,已经发现在Ca掺杂的样品。其依赖于q的强度,非常各向异性,密切反映了静态集群中发现的铁磁相关。所有这些结果都同意在一个非常小的尺度上发生的两相电子偏析,虽然也观察到倾斜状态的一些特征,表明一个弱不均匀的状态。
2000-02-29 cond-mat.str-el
Stripes, spin resonance and $d_{x^2-y^2}-$pairing symmetry in FeSe-based layered superconductors
本文采用双轨道紧束缚(TB)模型计算了新发现的铁硒化物超导体的RPA-BCS自旋共振谱。在正常态静态磁化率下,$(π,0)/(0,π)-$动量处的略呈方形的电子袋费米面(FS)在无公度矢量$q\sim(π,0.5π)$处产生领先的袋间嵌套不稳定性,在$U$的某个临界值处钉扎强的条纹状自旋密度波(SDW)或反铁磁(AFM)序。相同的嵌套也诱导$d_{x^2-y^2}-$配对。超导(SC)间隙是无节点和各向同性的FS,因为它们是同心的四重对称点的$d-$波隙最大值,在协议的各种测量。这会引起轻微的不相称的自旋共振与“沙漏”般的分散功能,在密切的协议与硫属化物的中子数据。通过求解BCS带隙方程,计算了SC带隙的$T$悬垂度,发现自旋共振在能量和强度上都遵循与$Δ(T)$相同的$T$演化规律,表明该系统中存在巡游弱或中间对耦合理论.
2011-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pure nematic transition inside the superconducting dome of iron chalcogenide superconductor FeSe$_{1-x}$Te$_x$
本研究通过sSQUID显微术测量FeSe$_{1-x}$Te$_x$薄膜的超流密度,在超导穹顶内确立了纯向列量子临界点,该临界点分隔两种由向列量子涨落增强的不同超导配对序。
2025-05-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synthesis, crystal and magnetic structure of iron selenide BaFe2Se3 with possible superconductivity at Tc=11K
本文报道了BaFe_2Se_3单晶的合成,并用同步辐射单晶X射线衍射和中子粉末衍射研究了它们的晶体结构和磁结构。晶体结构具有正交对称性,由钡插入的FeSe 4边连接四面体的双链组成。在240 K以下,发展了长程块自旋棋盘式反铁磁(AFM)有序。磁结构类似于在A0.8Fe1.6Se2(A=K,Rb或Cs)超导体中观察到的磁结构。该晶体表现出向抗磁态的转变,起始转变温度Tc ~11 K。虽然我们观察到FeSe作为杂质相(<0.8%质量分数),但抗磁性不太可能归因于Tc \approx 8.5K的FeSe超导体。
2011-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Neutron Scattering Measurements of Spatially Anisotropic Magnetic Exchange Interactions in Semiconducting K0.85Fe1.54Se2 (TN=280 K)
用中子散射方法研究了半导体K $_{0.85}$ Fe $_{1.54}$ Se $_2$($T_N$ = $280$ K)中与条纹反铁磁(AFM)序相关的自旋激发.结果表明,在$T$ = $5$ K时,自旋波谱可以用具有高度各向异性面内耦合的有效海森堡哈密顿量精确描述.在高于$T_N$的高温下($T$ = $300$ K),观测到了具有各向异性关联长度的短程磁关联。我们的研究结果表明,尽管在费米面拓扑结构的显着差异,面内各向异性磁耦合是铁基化合物的一个基本属性;这意味着它们的反铁磁性可能源于局部强关联效应,而不是弱耦合费米面嵌套。
2014-05-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Rods of Neutron Scattering Intensity in Yb2Ti2O7: Compelling Evidence for Significant Anisotropic Exchange in a Magnetic Pyrochlore Oxide
利用中子散射研究了磁性材料Yb_2Ti_2O_7的顺磁关联,发现了一个[111]散射强度棒。假设Yb^{3+}离子之间的相互作用由所有对称允许的近邻交换相互作用和长程偶极相互作用组成,我们构建了一个模型汉密尔顿,可以很好地描述中子散射数据。我们的研究结果提供了令人信服的证据,在绝缘的磁性烧绿石氧化物的显着各向异性交换相互作用。我们还计算了导致[111]散射棒的实空间相关。
2011-06-27 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Orbital-Selective High-Temperature Cooper Pairing Developed in the Two-Dimensional Limit
多带超导体中的轨道多重性导致正常态性质的轨道分化,并可导致轨道选择性自旋涨落库珀配对。这种现象在澄清配对“之谜”方面变得越来越关键,特别是对于多带高温超导体。在单晶胞(1-UC)FeSe/SrTiO 3中,铁基超导体中最薄和最高Tc的成员,标准的电子-空穴费米口袋嵌套方案显然不适用,因为不存在以伽马为中心的空穴口袋,因此实际的配对机制是激烈争论的主题。在这里,通过测量高分辨率Bogoliubov准粒子干涉,我们报告的高度各向异性磁库珀配对1-UC FeSe的观测。从理论的角度来看,在自旋涨落配对计算中考虑电子关联的影响是很重要的,其中dxy轨道变得相干抑制。由此产生的配对间隙是兼容的实验结果,这表明,高Tc库珀配对与轨道选择性适用于1-UC FeSe。我们的研究结果暗示了铁基超导体中普遍存在的轨道选择性和电子关联在高温超导体中的普遍重要性。
2021-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Highly anisotropic anomaly in the dispersion of the copper-oxygen bond-bending phonon in superconducting YBa2Cu3O7 from inelastic neutron scattering
出于预测的“屈曲”振动的氧化铜层的d-波超导的铜酸盐的重大贡献,我们已经进行了非弹性中子散射研究的声子在阵列的非孪晶晶体的YBa 2Cu 3 O 7。数据显示,在面内波矢q =(0,0.3)的声子显着软化后冷却到105 K以下,但没有相应的异常q =(0.3,0)。基于所观察到的面内各向异性,我们认为,负责这种异常的电子-声子相互作用支持与单轴电荷密度调制的电子不稳定性,并不介导d波超导。
2011-09-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic itinerant magnetism and spin fluctuations in BaFe2As2: A neutron scattering study
中子散射测量进行调查的三元砷化铁BaFe2As2,最近发现的铁基超导体家族的母体化合物的单晶样品中的磁激发。在有序态中,我们观察到低能自旋波激发,带隙能量为9.8(4)meV。在12 meV处测得的面内自旋波速度v_ab和面外自旋波速度v_c分别为280(150)和57(7)meVA。在高能量下,我们观察到以反铁磁波矢为中心的各向异性散射。这种散射表明二维自旋动力学,这可能存在于斯通纳连续体。在T_N=136(1)K时,能隙闭合,在T_N以上观察到准弹性散射,表明短程自旋涨落。在顺磁状态下,沿着L方向的散射强度变得“棒状”,这是不相关的面外自旋的特征,证明了系统的二维性。
2009-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inelastic neutron scattering study of the anisotropic $S = 1$ spin chain [Ni(HF$_2$)(3-Clpyridine)$_4$]BF$_4$
[Ni(HF $_2$)(3-Cl pyridine)$_4$ ]BF $_4$(NBCT)是一种一维、$S = 1$自旋链材料,在0.1 K以下没有磁性中子布拉格峰。先前的工作确定NBCT是在Halfton阶段和附近的量子相变作为$D/J$的功能的大- $D$量子顺磁相(QPM),其中$D$是轴向单离子各向异性和$J$是链内超交换。在此,非弹性中子散射的结果,部分氘,$^{11}$ B富集NBCT多晶样品在零磁场和低至0.3 K的温度。与密度矩阵重整化群计算的比较产生$D/J = 1.51$和显著的菱形单离子各向异性$E$($E/D \approx 0.03$,$E/J \approx 0.05$)。这些$D$、$J$和$E$值将NBCT置于大- $D$ QPM相,但急剧接近到长程有序相的量子相变。
2020-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Wave and Electromagnon Dispersions in Multiferroic MnWO4 as Observed by Neutron Spectroscopy: Isotropic Heisenberg Exchange versus Anisotropic Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
高分辨率非弹性中子散射表明,在多铁性MnWO 4的基本磁激发组成的低能量色散的电磁振子除了众所周知的自旋波激发。后者可以很好地模拟海森堡哈密顿与磁交换耦合延伸到第12个最近的邻居。它们的自旋波带隙为0.61(1)meV。两个电磁振子分支出现在较低的能量0.07(1)meV和0.45(1)meV的带中心。它们反映了动态磁电耦合,并坚持在这两个,共线的磁性和顺电AF 1相,和自旋螺旋铁电AF 2相。这些激发与Dzyaloshinskiii-Moriya交换相互作用有关,这是由于相当大的自旋轨道耦合而显着的。
2016-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inelastic neutron scattering investigations of an anisotropic hybridization gap in the Kondo insulators: CeT2Al10 (T=Fe, Ru and Os)
最近发现的拓扑近藤绝缘行为在强关联电子系统中产生了相当大的兴趣近藤绝缘体的实验和理论。具有c-f杂化带隙的近藤半导体CeT 2 Al 10(T=Fe、Ru和Os)最近受到了相当大的关注,因为CeRu 2 Al 10(TN=27 K)和CeOs 2 Al 10(TN=28.5 K)具有意想不到的高磁有序温度,并且在顺磁基态低至50 mK的化合价波动化合物CeFe 2 Al 10中观察到近藤绝缘行为。我们正在研究这个家族的化合物,无论是在多晶和单晶的形式,使用非弹性中子散射,以了解各向异性的c-f杂化的自旋间隙的形成,以及对它们的磁性的作用。我们已经观察到一个明确的迹象,在所有三个化合物的自旋间隙从我们的多晶研究以及存在的自旋间隙以上的磁有序温度T=Ru和Os。我们的非弹性中子散射研究CeRu 2Al 10和CeOs 2Al 10的单晶显示色散间隙自旋波激发低于TN。自旋波谱的分析揭示了强各向异性交换的存在,沿c轴(或z轴)强于在ab平面。这些各向异性交换相互作用迫使磁矩沿c轴对齐,与单离子晶体场各向异性竞争,单离子晶体场各向异性优选沿a轴的磁矩。在近藤绝缘体CeFe_2Al_(10)的顺磁态(低于50 K)中,我们还观察到了色散的带隙磁激发,当加热到100 K时,这种磁激发转变为准弹性散射。我们将基于重费米子半导体的理论模型讨论CeFe_2Al_(10)中各向异性杂化能隙的起源。
2016-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Peculiar effect of sample size in layered superconductors
讨论了计算超导体体积比的解析模型。除此之外,我们的模型还可以预测嵌入超导畴的形状。我们应用这个模型计算了(TMTSF)$_2$ PF $_6$,(TMTSF)$_2$ ClO $_4$,YBa $_2$ Cu $_4$ O $_8$,$β$ -(BEDT)TTF $_2$ I $_3$和FeSe中的超导畴的体积比和形状。通常在层状超导体中电阻率各向异性地下降。我们的分析还解释了这种行为是由于超导样品的扁平或针状。
2022-09-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of anisotropic thermal expansion and Jahn-Teller effect in double perovskites Sr$_{2-x}$La$_x$CoNbO$_6$ using neutron diffraction
利用变温中子粉末衍射(NPD)研究了双钙钛矿结构Sr $_{2-x}$ La $_x$ CoNbO $_6$($x=$ 0.4和0.6)的结构变化和磁相互作用。在$x=$ 0.4和0.6样品之间观察到从四斜晶系($I4/m$)到单斜晶系($P2_1/n$)的结构相变。有趣的是,晶胞参数的温度演变遵循Grüneisen近似,并且分析表明$x=$ 0.4样品的各向同性热膨胀,而$x=$ 0.6样品显示各向异性,其中沿$c$轴的热膨胀显著偏离Grüneisen函数。我们在CoO $_6$中观察到$z$ -out Jahn-Teller畸变,并因此在相邻的NbO $_6$八面体中观察到$z$ -in畸变。随着La取代的增加,八面体畸变程度的降低是显而易见的,从B位原子周围的局部畸变参数$Δ$的显着减少。
2022-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el