Inelastic Neutron Scattering Studies of the Spin and Lattice Dynamics in Iron Arsenide Compounds
中子在推进我们对砷化铁化合物中超导能隙的配对机制和对称性的理解方面发挥了重要作用。声子态密度的中子测量结果与从头计算结果吻合得很好,只要考虑到铁原子的磁性。然而,预测的超导转变温度小于1 K,使得超导的传统声子机制非常不可能。的自旋密度波相位的母体化合物内的自旋动力学的测量显示出强烈的色散与交换相互作用的自旋波与所观察到的磁序一致的证据。反铁磁涨落在超导化合物的正常相中持续存在,但它们更分散。在Tc以下,有证据表明这些波动在反铁磁波矢处凝聚成共振自旋激发,其能量与Tc成比例,与扩展s +/-波对称的非常规超导性一致。
2009-02-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mössbauer study of the '11' iron-based superconductors parent compound Fe(1+x)Te
用~(57)Fe穆斯堡尔谱研究了超导母体化合物Fe(1+x)Te(x=0.06,0.10,0.14,0.18)在4.2K- 300 K温度范围内的行为。在4.2K时,观察到占据规则四面体位置的铁原子内的自旋密度波(SDW),其均方振幅的平方根随x的增加而在9.7 T和15.7 T之间变化。三个额外的磁谱分量出现由于间隙铁分布在Fe-Te层之间的可用网站。在4.2K下,过量铁的三个相应分量在约16 T、21 T和49 T处显示出超精细场。具有49 T的大磁场的分量表明在间隙位置存在具有大的局部磁矩的孤立铁原子。随着温度的升高,间隙铁的磁有序性随着SDW的减少而消失。
2012-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermoelectric properties of iron-based superconductors and parent compounds
在此,我们回顾了铁基超导体及其母体化合物热电输运性质的实验数据。我们讨论了可能的物理机制发挥作用,在确定塞贝克效应,从中可以提取有关费米面重建和Lifshitz转换,多带字符,耦合的载流子与自旋激发和它的相关性在非常规超导配对机制,向列性,量子临界波动接近超导性的最佳掺杂,相关性的信息。从能斯特效应的分析中获得了额外的信息,其在母体化合物中的增强必须部分地与多带传输和低费米能级有关,但主要是与费米能级处的狄拉克锥带的存在有关。在超导化合物中,正常态下的能斯特效应可以用自旋密度波态的涨落前兆来解释,而超导态下的能斯特效应则反映了通常的涡旋液体耗散机制。不同家族的铁基超导体和母体化合物的热电行为的现象学之间的比较可以证明关键的差异和类比,从而为这些迷人的非常规超导体的丰富而复杂的物理学提供线索。
2016-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low ordered magnetic moment by off-diagonal frustration in undoped parent compounds to iron-based high-Tc superconductors
本文在经典极限下和小团簇上用精确对角化方法分析了Si和Abrahams最近提出的描述Fe-As高温超导体局域磁矩的正方晶格上的Heisenberg模型。在自旋为1的铁原子的情况下,不同铁3d轨道上相邻自旋为1/2的磁矩之间足够大的海森伯交换相互作用会破坏真正的磁序,导致违反洪德规则的隐藏磁序。它解释了用弹性中子衍射在未掺杂的Fe-As超导体母体化合物中观察到的低序磁矩。我们预测,低能量的自旋波激发存在于波数对应于隐藏的尼尔或隐藏的铁磁顺序。
2009-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in the Iron-Pnictide Parent Compound SrFe2As2
在环境压力下的超导性的外观在未掺杂的铁pnictide母体化合物SrFe2As2的实验研究使用几种技术和方法,以帮助理解这一阶段的性质。低温磁化强度测量的SrFe2As2单晶显示抗磁屏蔽由于超导性的发病低于21 K,与体积分数的估计值之间变化的0和15%。研究了热处理和冷加工对超导相的影响,结果表明,通过适度的退火可以抑制超导性,通过冷加工可以恢复超导性。
2009-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hole superconductivity in Arsenic-Iron compounds
最近在$LaO_{1-x}F_xFeAs$和相关化合物中发现了25 K以上,可能40 K以上的超导性。我们认为这是空穴超导机制的另一个例子。这需要在费米能级上存在空穴载流子,这似乎与目前的观测结果相矛盾。我们提出,双带传导发生在这些材料中,负离子$As^{-3}$起着关键作用,超导性是非声子和驱动的配对和脱衣服的沉重穿着空穴载流子,以降低他们的动能。根据我们的理论,我们对未来的观测做了几个预测。
2008-03-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal multigap superconductivity in the anisotropic iron-based compound RbCa2Fe4As4F2
12442化合物是最近发现的铁基超导体家族,由于其强烈的各向异性结构,与铜酸盐有几个共同的特征,但迄今为止知之甚少。在这里,我们报告的间隙结构和各向异性的RbCa 2(Fe 1-xNix)4As 4F 2单晶,定向点接触Andreev反射光谱和共面波导谐振腔测量相结合的研究。确定了两个间隙,具有清晰的d波状节点结构的特征,其在Ni掺杂后持续存在,由具有双带d-d状态的双带d-d状态很好地描述。一个大的伦敦渗透深度各向异性被揭示,弱依赖于温度和完全兼容的d-d模型。
2022-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity at 38 K in Iron-Based Compound with Platinum-Arsenide Layers Ca10(Pt4As8)(Fe2-xPtxAs2)5
我们报道了新型铁基化合物Ca 10(PtnAs 8)(Fe 2-xPtxAs 2)5(n = 3和4)的超导电性。这两种化合物结晶在三斜晶系结构(空间群P-1),其中Fe 2As 2层交替与PtnAs 8间隔层。在Pt含量为x ~ 0.36的Fe_2As_2层中,在n = 4的化合物中观察到具有38 K转变温度的超导电性。n = 3的化合物在13 K下表现出超导电性。
2011-08-19 cond-mat.supr-con
High - Temperature Superconductivity in Iron Based Layered Compounds
我们对新型高温超导体--REOFeAs(RE=La、Ce、Nd、Pr、Sm.)等铁基层状化合物的基本实验事实进行了综述,AFe_2As_2(A=Ba,Sr...),AFeAs(A=Li,.)和FeSe(Te)。我们讨论了电子结构,包括相关性的作用,频谱和集体激发(声子,自旋波)的作用,以及主要的模型,描述可能的类型的磁有序和库珀配对在这些化合物。
2008-12-01 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Ti-doped Iron-Arsenide Compound Sr4Cr0.8Ti1.2O6Fe2As2
Ti掺杂的铁砷化合物Sr4Cr0.8Ti1.2O6Fe2As2(简称Cr-FeAs-42622)实现了超导电性。X射线衍射分析表明,该材料具有层状结构,空间群为\emph{P4/nmm},晶格常数a = b = 3.9003 A,c = 15.8376 A。在交流磁化率数据和电阻率数据中的零电阻的明确的抗磁信号被检测到在约6 K,确认体超导的发生。同时我们观察到一个超导转变的电阻数据的起始转变温度为29.2 K,这可能是由于在FeAs-42622相的Cr/Ti含量的不均匀分布,或由于一些其他少数相。
2009-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced superconductivity in iron-based spin-ladder compound BaFe2+δ(S1-Sex)3
铁基超导体对凝聚态物理产生了重大影响。它们具有二维正方铁晶格的共同结构基序,并作为强关联电子系统表现出丰富的物理性质。在广泛的研究中,准一维铁基自旋梯化合物作为研究磁性和轨道有序之间相互作用的平台引起了人们的广泛关注。在这些化合物中,发现BaFe 2S 3和BaFe 2Se 3在高压下表现出超导性,在低温下具有不同的晶体和磁性结构。本文简要介绍了铁基自旋梯化合物BaFe 2 +d(S1-xSex)3的研究进展。BaFe_2(S_(0.75)Se_(0.25))_3处于两个不同磁相的边界附近,并且由于预期大的磁波动对超导电性的影响,因此进行用于研究超导电性的高压实验是有趣的。通过改变BaFe 2 + dSe 3中的铁浓度,研究了铁的化学计量比对磁性和超导电性之间相互作用的影响。
2022-02-17 cond-mat.supr-con
Charge-Stripe Order in a Parent Compound of Iron-based Superconductors
电荷有序是相关电子材料中最有趣和最广泛研究的现象之一,因为它对包括超导电性在内的电子输运性质有很强的影响。尽管它在相关系统中无处不在,但铁基超导体中电荷有序的发生仍然没有得到解决。在这里,我们使用扫描隧道显微镜揭示了长程电荷条纹秩序和高度各向异性的电子状态的分散在基态的化学计量比的FeTe,母体化合物的Fe(Te,Se,S)超导体家庭。在具有整数名义价的强关联电子系统(这里是Fe $^{2+}$)中形成电荷有序是出乎意料的,并且表明铁基超导体可能表现出比最初预期的更复杂的电荷动力学。我们发现,目前的观察可以归因于超越的局部库仑相互作用的作用,筛选不良的长程库仑相互作用,促进大洪德规则耦合。
2014-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of antimony substitution in iron pnictide compounds
在本研究中,我们研究了负化学压在铁磷属元素化物中的作用。我们合成了一些1111-和122-铁砷化物中用锑取代砷的取代系列,并介绍了它们的晶体学和物理性质。LaFeAs $_{\mathrm{1-x}}$ Sb $_{\mathrm{x}}$ O的SDW转变温度随Sb含量的增加而降低,而LaFeAs $_{\mathrm{1-x}}$ Sb $_{\mathrm{x}}$ O $_{\mathrm{0.85}}$ F $_{\mathrm{0.15}}$的超导转变温度则随Sb含量的增加而升高。1111-用钐代替镧的化合物具有较小的晶胞体积。在这些相中,没有观察到Sb溶解度。锑在122-铁砷化物中也没有明显的溶解度。
2015-10-29 cond-mat.supr-con
Low-temperature thermal conductivity of BaFe2As2: Parent compound of iron-arsenide superconductors
我们报告低温热导率下降到40 mK的反铁磁体BaFe $_2$作为$_{2}$,这是最近发现的铁基超导体的母体化合物。在低于4 K的温度范围内,热导率$κ$可用公式$κ$ = $aT$ + $bT^{2.22}$来描述.我们把“$aT$”项归因于电子贡献,发现它在$T$ $\to$ 0 K极限下满足Wiedemann-Franz定律,而其余的热导率$\sim$ $T^{2.22}$归因于声子电导率。一个小的影响,由磁场的热导率高达8 T的是很好地占所观察到的磁阻。这一结果与先前从非弹性中子散射测量中推断的完全能隙磁振子谱一致。
2009-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity at 55 K in iron-based F-doped layered quaternary compound Sm[O1-xFx]FeAs
本文报道了铁基砷氧化物Sm[O_(1-x)Fx]FeAs的超导电性,其起始电阻率转变温度为55.0K,Meissner转变温度为54.6K。该化合物具有与LaOFeAs相同的晶体结构,但晶格收缩,成为除铜氧化物外所有材料中临界温度最高的超导体。
2008-05-15 cond-mat.supr-con
A new 111 type iron pnictide superconductor LiFeP
发现了一种新的铁磷族化合物LiFeP超导体,该化合物晶化为Cu_2Sb结构,其中含有FeP层,具有超导电性,最大T_c为6K。这是第一个不含砷的111型铁磷属元素化物超导体。这种新的超导体在正常状态下具有巡游行为,这有助于理解铁磷属元素化合物的新型超导机制。
2009-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mössbauer study of Eu0.57Ca0.43Fe2As2 and Eu0.73Ca0.27(Fe0.87Co0.13)2As2: A comparison to 122 iron-based superconductors parent compounds EuFe2As2 and CaFe2As2
测量了具有3d和4f磁序的Eu_(0.57)Ca_(0.43)Fe_2As_2和Eu_(0.73)Ca_(0.27)(Fe_(0.87)Co_(0.13))_2As_2超导体的~(57)Fe和~(151)Eu穆斯堡尔谱随基态的变化。它们与先前获得的光谱进行了比较,为母体化合物EuFe 2As 2和CaFe 2As 2。结果表明,在Fe-As层外的取代不会导致Eu ~(2+)磁矩的旋转(倾斜),也不会产生Eu ~(3+)态。另一方面,重入超导体表现出旋转(倾斜)的Eu 2+的磁矩上的c轴的单位电池导致转移的超精细磁场的铁核。二价铕在重入超导相的体积内磁性有序。重入超导体保持在接近于基态的非均匀态,约27%的体积没有3d磁性,而其余部分表现出弱的自旋密度波。这两个区域在铁核上的电场梯度和电子密度方面略有不同。
2018-02-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferro-Orbital Order and Strong Magnetic Anisotropy in the Parent Compounds of Iron-Pnictide Superconductors
通过对典型母体化合物LaOFeAs的第一性原理Wannier函数分析,研究了铁磷属元素化物的磁性和晶格相变的令人困惑的本质。一种罕见的铁轨道有序被发现引起最近观察到的高度各向异性的磁耦合,并驱动相变-而不诉诸广泛采用的挫折或嵌套图片。额外的轨道物理的必要性导致了相关的电子结构从根本上不同于铜酸盐。特别是,强耦合的磁振子主张积极的作用轻轨道的自旋动力学和电子配对的铁pnictides。
2009-12-08 cond-mat.supr-con
Sulfur annealing effect for superconductivity in iron chalcogenide compounds
我们发现了一种新的铁硫系超导体的退火方法。结果发现,硫退火脱层过量的Fe通过形成FeS2。由于其特殊性,硫退火适用于制备基于Fe硫属化物的电线或电缆。
2013-08-26 cond-mat.supr-con
In-plane electronic anisotropy revealed by interlayer resistivity measurements on the iron-based superconductor parent compound CaFeAsF
铜酸盐和铁基超导体都表现出向列性,定义为电子系统中旋转对称性的自发破缺。在这些化合物的高转变温度超导性中,超导态可以发挥作用。然而,铁基化合物中的输运各向异性的微观机制仍然存在争议。在这里,我们调查的电子各向异性的CaFeAsF通过测量其层间电阻率下的磁场与不同的磁场方向。与直觉相反的是,纵向结构($B \parallel I \parallel c$)的层间电阻率大于横向结构($B \perp I \parallel c$)。层间电阻率在面内场作用下呈现出所谓的相干峰,且相对于面内场方向具有高度的各向异性。在$T$ = 4 K和$B$ = 14 T时,在$B \parallel b_o$中的磁电阻$Δρ/ρ_0$是在$B \parallel a_o$配置中的磁电阻的7倍。我们基于第一性原理电子能带结构对电导率的理论计算定性地再现了上述观察结果,但低估了观察到的特征的大小。所提出的方法可以是一个强大的工具,探测在各种材料的电子态。
2022-11-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual Fermi surface nesting in parent compounds of iron arsenic high temperature superconductors revealed by Angle Resolved Photoemission Spectroscopy
本文用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了铁砷高温超导体的母体化合物BaFe_2As_2和CaFe_2As_2的能带结构。我们发现明确的证据,带回折叠和杂交表明,传导电子的强烈影响磁秩序的出现。我们的高质量数据显示,虽然费米面是强三维的,但它确实有沿着kz方向的长平行段,可以导致磁序的出现。更有趣的是,我们发现费米面在a-b平面上的非常不寻常的无公度嵌套,这种嵌套只存在于低温下。我们推测,这是一个失败的电荷密度波(CDW)状态的重整化群研究预测的签名。
2009-05-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Block magnetism coupled with local distortion in the iron-based spin-ladder compound BaFe2Se3
通过磁化率、比热、电阻率和中子衍射测量研究了绝缘BaFe $_2$ Se $_3$的磁性。在形成短程磁关联后,在低于$T_{\rm N}\sim 255$ K时观察到长程有序。过渡被体属性所掩盖。磁矩($\parallel a$)被排列以形成Fe $_4$铁磁单元,并且每个Fe $_4$反铁磁性地堆叠。这种块状磁性是黑色金属材料磁性结构中的第三类。磁有序通过磁弹性耦合驱动异常大的畸变。
2012-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure decoupled magnetic and structural transitions of the parent compound of iron based 122 superconductors BaFe2As2
近年来铁磷属铁氧化物超导体的发现引起了人们对磁性超导体的广泛关注。铁磷属元素化合物超导体的显著特征是:母体化合物呈现反铁磁(AFM)有序自旋密度波(SDW)态;磁性相变总是伴随着晶体结构的转变;通过化学掺杂或对母体态施加外部压力来抑制SDW相可以诱导超导性。这些特征引起了人们对化学掺杂样品中磁性和结构之间相互作用的极大兴趣,表明晶体结构转变总是先于磁性转变或与磁性转变一致。另一方面,压力调谐转变对于超导机制研究将更直接,因为没有由化学掺杂引起的无序效应;然而,由于在高压和低温下原位测量磁性和晶体结构演变的实验挑战,对受控压力下母体化合物中的相互作用知之甚少。在这里,我们表明,从相结合的同步穆斯堡尔谱和X-射线衍射在高压下,令人惊讶的磁性排序在高压下的母体化合物BaFe 2As 2的结构转变之前,形成鲜明对比的化学掺杂的情况下。结果可以很好地理解在长距离磁序之前出现的超导相中的自旋波动,这为理解母体化合物如何从SDW状态演变到超导相提供了新的思路,这是铁基超导体的关键科学研究。
2014-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-Tc Superconductivity in some Heavy Rare-earth Iron-arsenide REFeAsO1-delta(RE = Ho, Y, Dy and Tb) Compounds
用高压合成法和特殊的快淬工艺成功地合成了新的砷化铁超导体REFeAsO_(1-δ)(RE = Ho,Y,Dy和Tb),其起始超导临界温度分别为50.3 K,46.5 K,52.2 K和48.5 K。
2008-09-22 cond-mat.supr-con
Three- to Two-Dimensional Transition of the Electronic Structure in CaFe2As2 - parent compound for an iron arsenic high temperature superconductor
利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了磷属元素化物超导体的母体化合物CaFe_2As_2的电子性质。我们发现,结构和磁性的转变是伴随着一个三维到二维(3D-2D)的电子结构的交叉。在转变温度以上,伽马点和X点周围的费米面是圆柱形的和准二维的。在Ts以下,前者变成3D椭球,而后者保持准2D。这一发现有力地表明,低维起着重要的作用,在理解超导机制的磷属元素。
2009-03-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong electronic correlations in iron pnictides: Comparison of the optical spectra for BaFe2As2-related compounds
我们进行了综合运输和光学测量BaFe 2As 2和五个同构过渡金属(TM)pnictides。这些化合物的低能量的光学电导率谱,以一个很好的近似,分解成一个狭窄的德鲁德(相干)组件和非相干组件。砷化铁BaFe_2As_2和KFe_2As_2与其他磷属元素化合物不同,它们具有高度非相干的电荷动力学或不良的金属行为,其中相干的Drude分量占据低能光谱权重的很小一部分。的分数的相干光谱的重量或程度的相干性被证明是很好的相关性与TM-氮族元素键角和TM 3d轨道,这是电子相关性的强度的措施的电子填充。砷化铁因此是强关联系统,并且掺杂到BaFe 2As 2中控制电子关联的强度。这自然地解释了电子和空穴掺杂系统的电荷动力学中的显著不对称性,并且当相关性相当强时,非常规的超导性似乎出现。
2013-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital fluctuation mechanism for superconductivity in iron-based compounds
我们提出多带基态的轨道涨落作为新铁基材料的超导配对机制。我们发展了一个一般的SU(4)理论框架来研究双轨道模型,并讨论了一些可能在这种轨道波动范例中操作的场景。超导序参量的轨道和自旋对称性被认为是高度非普适的,并且依赖于底层能带结构的细节。我们介绍了一个最小的两轨道模型的Fe-磷属元素的特点是非简并轨道,强烈地相互混合。它们分别对应于铁的“d_xy”轨道和“d_zx”和“d_zy”的有效组合。使用这个有效的模型,我们进行RPA计算的亲合性和有效的配对相互作用。我们发现,自旋和轨道的波动,一般来说,强烈耦合,我们确定的参数,控制这种耦合以及各种渠道的相对强度。
2008-10-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
In situ annealing effects on the iron-based ladder material BaFe_2S_3: A route to improve the crystal quality
我们采用不同的生长条件,在高压下生长了铁基梯形材料BaFe_2S_3的单晶。通过比较这些样品的行为,发现原位退火过程可以影响晶体结构和电输运,提高反铁磁转变温度,减少系统的非本征铁磁成分。深入分析表明,原位退火既减少了样品中的铁缺陷,又减少了铁杂质,从而提高了晶体质量。样品质量的提高将有助于研究该材料的内在性能。
2017-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity at 52 K in iron-based F-doped layered quaternary compound Pr[O1-xFx]FeAs
自1986年发现氧化铜超导体以来,人们一直致力于寻找新的高温超导材料,特别是铜氧化物以外的高温超导体系。最近发现的超导临界转变温度为26 K的四元超导体La[O_(1-x)Fx]FeAs [2]具有比铜酸盐简单得多的层状结构,引起了人们的极大兴趣,并将成为一个新的高温超导体系[3-6]。本文报道了在砷化镨氧化物Pr[O_(1-x)Fx]FeAs中发现的体超导电性,其电阻率的起始下降高达52 K,并且在低温下具有明确的零电阻率和Meissner转变,这将这些四元化合物明确地置于另一个高Tc超导系统中。
2008-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Investigation of magnetic phases in parent compounds of Iron-chalcogenides via quasiparticle scattering interference
我们采用五轨道紧束缚模型,发展了铁硫族化合物中各种可能的自旋密度波态的平均场解。准粒子干涉(QPI)技术被应用于检测这些状态的签名,由于散射所产生的非磁性杂质。除了实验观察到的双条纹结构与有序矢量$(π/2,π/2)$,QPI方法的扩展条纹以及正交双条纹相位进行了研究。我们讨论QPI作为一种可能的工具来检测和分类的Fe $_{1+y}$ Te化合物的框架内具有不同的电子结构重建的各种磁结构。
2016-05-06 cond-mat.supr-con
Electronic Structure, Magnetism and Superconductivity of Layered Iron Compounds
用电子结构计算方法讨论了层状铁超导体。迄今为止发现的四个化合物家族,包括Fe(Se,Te),具有密切相关的电子结构。费米面由不连通的空穴和电子柱以及取决于特定材料的附加空穴部分组成。这使得材料接近流动磁性,这是由于态的高密度和嵌套。密度泛函的结果和实验的比较提供了有力的证据巡游自旋涨落,这是讨论与超导性。提出了氧磷属化合物结构转变和SDW转变之间的中间相是一个过渡相。
2008-10-16 cond-mat.supr-con
Iron Displacements and Magnetoelastic Coupling in the Spin-Ladder Compound BaFe2Se3
我们报道了自旋阶梯化合物BaFe $_2$ Se $_3$中伴随着局部铁位移的长程有序反铁磁性。室温下的短程磁关联在T $_N$ = 256 K以下发展为长程反铁磁序,在1.8 K以下没有超导性。由铁磁Fe $_4$片构成,磁性基态与Fe原子的局部位移相关。这些铁位移意味着显着的磁致弹性耦合在FeX $_4$为基础的材料,一种成分假设是重要的超导性的出现。这一结果也表明,这些本地位移的知识是必不可少的正确理解这些系统的电子结构。与二十年前的氧化铜超导体一样,我们的研究结果突出了降维自旋梯化合物在研究超导材料中自旋、电荷和原子位置耦合中的重要性。
2012-05-16 cond-mat.supr-con
Spectroscopic studies of the superconducting gap in the 12442 family of iron-based compounds
本文结合点接触Andreev反射光谱与共面波导谐振器测量研究Rb-12442,发现其至少存在两个超导能隙且其中一个必有节点。
2023-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced superconductivity in Iron pnictide compound SrFe2As2
在高压下的电阻率已被测量在名义上纯SrFe_2As_2高达14 GPa。随着压力的增加,电阻率出现下降,我们清楚地观察到零电阻率。超导转变温度(Tc)的最大值为38K。该值对应于K+离子在A2+位最佳掺杂的AFe_2As_2(A=Sr,Ba)体系的值。
2008-10-08 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
Hybrid Crystals of Cuprates and Iron-Based Superconductors
我们提出了两种可能的新化合物,Ba $_2$ CuO $_2$ Fe $_2$ As $_2$和K $_2$ CuO $_2$ Fe $_2$ Se $_2$,它们混合了两种高温超导体,铜酸盐和铁基超导体的构建块。这些化合物由正方形CuO $_2$层和反萤石型Fe $_2$ X $_2$(X=As,Se)层组成,中间由Ba/K隔开。结合能和声子谱的计算表明,它们是动态稳定的,这保证了它们可以在实验上合成。这两种化合物的费米面和电子结构继承了铜酸盐和铁基超导体的特征。这些化合物可以是具有有趣的物理性质的超导体,以帮助确定高$T_c$超导性的配对机制。
2016-01-13 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
Electronic Evidence of an Insulator-Superconductor Transition in Single-Layer FeSe/SrTiO3 Films
在高温铜氧化物超导体中,现在普遍认为母体化合物是莫特绝缘体,并且通过掺杂反铁磁莫特绝缘体来实现超导性。然而,在铁基超导体中,母体化合物主要是反铁磁金属,这就引发了一场争论,即一个合适的起点应该是一个巡回的图片还是一个局部的图片。理论上曾提出铁基超导体的母体化合物可能处于莫特绝缘体的边缘,但迄今为止还没有掺杂诱导莫特转变的明确实验证据。在这里,我们报告的绝缘体-超导体的转变观察到的单层FeSe薄膜生长在SrTiO 3衬底上的电子证据。通过对电子结构和能隙进行角分辨光电子能谱测量,我们确定了随着掺杂的增加,绝缘体向超导体的明显演变。这一观察结果代表了在铁基超导体中通过掺杂观察到的绝缘体-超导体转变的第一个例子。这表明铁基超导体的母体化合物接近于莫特绝缘体,在描述铁基超导体时应考虑强电子关联。
2014-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Prediction of superconducting iron-bismuth intermetallic compounds at high pressure
在高压实验中材料的合成最近引起了越来越多的关注,特别是自从在硫-氢和其他富氢系统中发现破纪录的超导温度以来。通常,高压实验中的初始前体包含已知在环境条件下形成化合物的组成元素,然而,在环境条件下不混溶的系统中发现高压相构成了额外的材料设计挑战。我们进行了广泛的多组分$ab\,initio$结构搜索在不混溶的Fe-Bi系统在高压和报告的两个稳定的化合物在压力高于$\approx36$ GPa,FeBi $_2$和FeBi $_3$的令人惊讶的发现。根据我们的预测,FeBi $_2$是一种处于磁性边界的金属,在40 GPa下具有传统的电子-声子介导的超导转变温度为$T_{\rm c}=1.3$ K。与其他铁基材料类似,FeBi $_2$可能是一种非传统的超导体,其实际$T_{\rm c}$显著超过Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论中获得的值。
2016-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.chem-ph
Impurity-induced quasiparticle interference in the parent compounds of iron-pnictide superconductors
基于唯象双轨道四带模型和T矩阵方法,研究了铁磷族化合物超导体母体化合物中杂质诱导的准粒子干涉效应。我们发现,QPI是敏感的值的磁序,这可能会有所不同,从一个化合物到另一个。对于较小的磁序值,由QPI引起的局域态密度(LDOS)的振荡模式表现出二维特征,与在1111化合物中观察到的驻波态一致。当磁序值较大时,LDOS空间调制的主要特征是一维条纹结构的存在,这与122系统母体化合物的一维条纹结构一致。在这两种情况下,系统都表现出$C_2$对称性,只有在较大磁序的情况下,才存在带隙束缚态。给出了相应的$q$ -空间中的QPI。LDOS在非零能量下的调制模式归因于底层能带结构和费米面之间的相互作用。
2011-09-27 cond-mat.supr-con
Anisotropy of the Seebeck and Nernst coefficients in parent compounds of the iron-based superconductors
研究了铁基超导体两种母体化合物的面内纵向和横向热电现象。即,在10 - 300 K的温度范围内测量了原位去孪晶的BaFe_2As_2和CaFe_2As_2单晶的塞贝克(S)和能斯特(n)系数。热电响应显示出相当大的各向异性的自旋密度波状态(SDW)的两种化合物,而在附近的SDW过渡的一些不同之处可以归因于不同的性质的相变BaFe 2As 2和CaFe 2As 2。S和n的温度依赖性可以在一个双带模型中描述,该模型包含了高度移动的电子(可能是狄拉克电子)的贡献。狄拉克带似乎是相当各向同性的,而在输运现象中的大部分各向异性可以归因于“规则的”空穴状载流子。我们还观察到Peltier张量的非对角元对于a和b正交轴是不相同的,这表明广泛使用的Mott公式不适用于铁基超导体的SDW态。
2018-01-09 cond-mat.supr-con
Iron based high transition temperature superconductors
在超导体中,电子成对,电输运在低温下变得无耗散。最近发现的铁基超导体具有仅次于铜氧化物的最高超导转变温度。在这篇文章中,我们回顾了铁基超导体的材料方面和物理性质。我们讨论的晶体结构,反铁磁性和超导性之间的相互作用,通过检查中子散射实验的转变温度的依赖关系,和这些化合物的电子性质的角度分辨光电子能谱与扫描隧道显微镜/光谱测量的一些结果。从强耦合的角度讨论了这类化合物可能的微观模型。
2014-03-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Iron pnictide superconductors: Electrons on the verge
光学分析表明,在铁磷属元素化物超导体的“母体”化合物的电子相关性足够强,显着阻碍电子的流动性。
2009-12-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Iron-based layered superconductor LaO$_{1-x}$F$_x$FeAs: an antiferromagnetic semimetal
本文采用第一性原理密度泛函理论研究了新发现的超导化合物LaO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs。我们发现母体化合物LaOFeAs是一个准二维反铁磁半金属,其载流子主要是电子,磁矩为$2.3μ_B$,位于Fe-Fe正方晶格上的每个Fe原子周围。此外,这是一个相称的反铁磁自旋密度波由于费米面嵌套,这是强大的F掺杂。所观察到的超导现象发生在Fe-Fe反铁磁层上,表明一种新的超导机制,由自旋涨落介导。霍尔测量上的突变进一步预测为母体化合物LaOFeAs。
2008-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Possible Kondo effect in the iron arsenides
砷化铁的正常态表现出弱的金属行为,并伴有强烈的磁涨落。特别是,一些FeAs-1111和FeAs-122化合物在低温下表现出自旋密度波(SDW)转变和电阻率对数上升的线性T依赖性。我们认为这是由于近藤效应与SDW共存的未掺杂FeAs层中载流子与局域磁矩之间的自旋翻转散射造成的。这种情况也占的变化的磁阻从正到负的Sr 3Sc 2 O 5 Fe 2As 2化合物。
2009-01-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity at 38 K in the iron arsenide (Ba1-xKx)Fe2As2
三元铁砷化物BaFe 2As 2通过空穴掺杂而成为超导体,这是通过用钾部分取代钡位实现的。我们在(Ba_(1-x)K_x)Fe_2As_2(x = 0.4)中发现了Tc = 38 K的体超导电性。母体化合物BaFe 2As 2和KFe 2As 2都以四相ThCr 2Si 2型结构结晶,该结构由钡或钾离子分隔的(FeAs)-砷化铁层组成。BaFe_2As_2是一种贫金属,在140 K时出现SDW异常。通过用Ba 2+取代K+离子,我们在(FeAs)层中引入了空穴,从而抑制了SDW异常并诱导了超导电性。这种情况与最近发现的砷氧化物超导体非常相似。(Ba_(1-x)K_x)Fe_2As_2的T_c为38 K,是迄今为止在空穴掺杂砷化铁超导体中观测到的最高临界温度。因此,我们能够通过具有ThCr 2Si 2型结构的无氧化合物来扩展这类超导体。我们的研究结果表明,在这些系统中的超导性基本上是从(FeAs)层演变而来的,并可能发生在其他相关化合物中。
2008-07-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
AFeSe2 (A=Tl, K, Rb, or Cs): Iron-based superconducting analog of the cuprates
寻找与铜氧化物超导体具有相似晶体结构和电子结构的低维强反铁磁涨落化合物一直是一个具有挑战性的课题。铜氧化物超导体的母体化合物是莫特绝缘体,在铜磁矩之间具有强的面内反铁磁交换作用。在这里,我们表明,基于第一性原理密度泛函计算,(A=Tl、K、Rb或Cs)具有许多与铜酸盐母体化合物相同的物理性质:(1)AFeSe_2中的FeSe_2层在晶体结构和电子结构上与铜酸盐中的CuO_2平面相似,尽管Se原子与正方形Fe晶格不共面;(2)它们是反铁磁绝缘体,但具有相对较小的电荷激发能隙;(3)它们的基态是Neel反铁磁有序的,类似于铜酸盐;(4)Fe磁矩之间的反铁磁交换相互作用大于其他铁基超导材料,但与铜酸盐相当。像铜酸盐一样,这些化合物可以通过化学取代或嵌入或通过液体或固体门控掺杂载流子而成为高Tc超导体。
2020-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Observation of the anisotropic Dirac cone in the band dispersion of 112-structured iron-based superconductor Ca0.9La0.1FeAs2
CaFeAs 2是最近发现的112型铁基超导体的母体化合物。据预测,它是一个交错插层化合物,自然集成量子自旋霍尔绝缘层和超导层和一个理想的系统实现马约拉纳模式。我们对微电子掺杂的CaFeAs 2进行了系统的角度分辨光电子能谱和第一性原理计算研究。我们发现112型铁基超导体的Z字形As链在低能电子结构中起着相当大的作用,导致了特征的Dirac-cone带色散。我们的实验结果进一步证实了这些狄拉克锥只存在于布里渊区的X点而不是Y点周围,在铁位点处破坏了S4对称性。我们的发现有力地支持了112型铁基超导体可能具有拓扑非平凡边态的理论预言。微电子掺杂的CaFeAs 2将为我们实现和探索马约拉纳费米子物理提供一个独特的机会。
2016-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Upper critical fields of the 11-system iron-chalcogenide superconductor FeSe$_{0.25}$Te$_{0.75}$
我们已经进行了电阻率测量的多晶样品的FeSe $_{0.25}$ Te $_{0.75}$,表现出超导性在$T_{\rm c} \sim 14$ K,在磁场高达55 T,以确定上临界场$μ_{0}H_{\rm c2}$。在该化合物中,$μ_{0}H_{\rm c2}$在超导起始点、中点和零电阻率温度处的非常大的斜率被确定为分别为-13.7、-10.1和-6.9 T/K。该化合物的观测到的$μ_{0}H_{\rm c2}(T)$比Werthamer-Helfand-Hohenberg模型的预期值小得多,表明了泡利极限行为。这些结果表明,该化合物具有较大的Maki参数,但小于弱耦合超导体的计算值,表明该化合物作为强耦合超导体具有较大的超导能隙.
2009-06-29 cond-mat.mtrl-sci 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
On the origin of the electronic anisotropy in iron pnicitde superconductors
利用偏振分辨拉曼光谱研究了铁磷属元素化合物$A$ Fe $_{2}$ As $_{2}$($A$ ~=~Eu,Sr)的电子特性的各向异性。我们表明,以上的结构相变在Ts的动力学各向异性性能的122化合物的出现$xy$对称性临界集体模式预示着冷凝成一个状态,自发破缺的四重对称性在温度$T^{*}$。然而,该模式的临界减慢受到TS(比$T^{*}$高约80 K)处的结构转变的干扰,导致各向异性密度波状态。
2014-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical conductivity of iron-based superconductors
2006年发现的非常规铁基超导体新家族立即取代了铜基高温超导体,成为世界上研究最活跃的超导化合物。为了解开这些材料中超导性的机制,实验和理论上的努力是压倒性的。虽然我们对它们的微观性质的理解一直在稳步提高,但导致超导转变温度高达55 K的配对机制仍然难以捉摸。然而,与铜基化合物相比,这些材料具有截然不同的电子结构,但具有类似的高转变温度,希望很大,将为几十年来的非常规超导问题带来重要的新见解。在这项工作中,我们回顾了目前对铁基超导体和母体化合物中巡游电荷载流子动力学的理解,主要是基于该社区在过去七年中使用反射率,椭圆偏振,和太赫兹传输测量,并分析这些研究对铁的微观性质的影响-基材料以及其中的超导机制。
2014-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
van der Waals interaction in iron-chalcogenide superconductors
我们表明,包括范德华色散相互作用显着提高预测的晶格常数的密度泛函理论在铁硫族化合物(FeCh)超导体化合物,即FeSe和FeTe。我们展示了如何广义梯度近似(GGA)的交换相关电位高估了在这两种化合物的面外晶格常数与实验相比。此外,GGA预测中性FeCl2层之间的结合太弱,具有明显低估的体积模量。范德华修正模拟完全解决了这两个问题,调和理论结果与实验。在处理FeCl2化合物的理论预测时,必须考虑这些发现。
2013-03-18 cond-mat.supr-con
Crystal growth and phase diagram of 112-type iron pnictide superconductor Ca1-yLayFe1-xNixAs2
本文报道了新发现的112型铁基超导体Ca $_{1-y}$ La $_{y}$ Fe $_{1-x}$ Ni $_{x}$ As $_{2}$的晶体生长和表征。用少量的Ni取代Fe后,在高质量的单晶中成功地获得了体积超导性,其尺寸可达6 mm。电阻率测量表明,在此112型铁磷属元素化物中,输运性质具有共同的特征,表明化学掺杂剂具有较强的散射性。结合由弹性中子散射测定的超导转变温度$T_c$和Neel温度$T_N$,我们绘制了Ni和La掺杂的三维相图。
2017-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con