Quasi-one-dimensional iron-based ladders and chains, with the 3$d$ iron electronic density $n = 6$, are attracting considerable attention. Recently, a new iron chain system Ba$_2$FeS$_3$, also with $n = 6$, was prepared under high-pressure and high-temperature conditions. Here, the magnetic and electronic phase diagrams are theoretically studied for this quasi-one-dimensional compound. Based on first-principles calculations, a strongly anisotropic one-dimensional electronic band behavior near the Fermi level was observed. In addition, a three-orbital electronic Hubbard model for this chain was constructed. Introducing the Hubbard and Hund couplings and studying the model via the density matrix renormalization group (DMRG) method, we studied the ground-state phase diagram. A robust staggered $\uparrow$-$\downarrow$-$\uparrow$-$\downarrow$ AFM region was unveiled in the chain direction, consistent with our density functional theory (DFT) calculations. Furthermore, at intermediate Hubbard $U$ coupling strengths, this system was found to display an orbital selective Mott phase (OSMP) with one localized orbital and two itinerant metallic orbitals. At very large $U/W$ ($W$ = bandwidth), the system displays Mott insulator characteristics, with two orbitals half-filled and one doubly occupied. Our results for high pressure Ba$_2$FeS$_3$ provide guidance to experimentalists and theorists working on this one-dimensional iron chalcogenide chain material.
Fragility of Topology under Electronic Correlations in Iron Chalcogenides
Seoul National University（首尔大学）；Lund University（隆德大学）；National Institutes of Natural Science, Institute for Molecular Science（国立自然科学研究所分子科学研究所）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等科学研究院）；Jeonbuk National University（全北国立大学）
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。
Electric Transport of a Single Crystal Iron Chalcogenide FeSe Superconductor: Evidence of Symmetry Breakdown Nematicity and Additional Ultrafast Dirac cone-Like Carriers
在FeAs超导体中普遍观察到SDW反铁磁（SDW-AF）低温相变，AF自旋涨落对超导配对机制起着重要作用.然而，在FeSe超导体中没有观察到类似的磁相变，这引起了相当多的讨论。我们报告的内在电子状态的铁硒阐明运输测量下磁场使用高品质的单晶。一个迁移率谱分析，从头算方法，不作假设的多载流子系统中的输运参数，提供了非常重要和明确的证据，另一个隐藏的顺序，最有可能的对称性破缺从四碳C4对称性的C2对称向列性与选择性d-轨道分裂，存在于超导FeSe的情况下以外的AF磁序自旋涨落。FeSe中的本征低温相处于几乎补偿的半金属态，但另外伴随有狄拉克锥状超快电子$\sim$ 10 $^4$ cm $^2$（VS）$^{-1}$作为少数载流子。
Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy of Iron-Chalcogenide Superconductor Fe1.03Te0.7Se0.3 : Strong-Coupling Superconductivity and Universality of Inter-Band Scattering
"Forbidden" phonon: dynamical signature of bond symmetry breaking in the iron chalcogenides
研究Fe $_{1+y}$ Te $_{1-x}$ Se $_{x}$在特征波矢量$\mathbf{Q} = (1,0,0)$附近的非弹性中子散射谱，以形成母体化合物Fe $_{1+y}$ Te的键级波（BOW）[Phys. Rev. Lett. 112，187202（2014）]揭示了存在于所有结构相中的声学-声子样色散。虽然结构布拉格峰伴随着在低温阶段的Fe $_{1+y}$ Te的模式，它是不存在的高温四相，布拉格散射在这个$\mathbf{Q}$是禁止的对称性。值得注意的是，这种模式也观察到超导FeTe $_{0.55}$ Se $_{0.45}$，其中结构和磁性转变被抑制，没有BOW已观察到。这种“禁戒”声子的存在表明，晶格对称性是动态或局部打破磁轨道BOW波动，这是强耦合到这些材料中的晶格。
Experimental Observation of Incoherent-Coherent Crossover and Orbital Dependent Band Renormalization in Iron Chalcogenide Superconductors
电子关联水平一直是理解超导电性本质的关键问题之一。在铁基超导体中，铁硫族化合物家族表现出最强的电子关联。为了测量相关强度，我们进行了系统的角度分辨光电子能谱研究的铁硫族化物系列Fe $_{1+y}$ Se $_x$ Te $_{1-x}$（0 $<$ x $<$ 0.59），一个模型系统具有最简单的结构。我们的测量揭示了一个非相干相干交叉的电子结构中的硒比的增加和系统从弱本地化更巡回状态的演变。此外，我们发现，有效质量的带占主导地位的d $_{xy}$轨道字符显着降低，增加硒比相比，d $_{xz}$ /d $_{yz}$轨道占主导地位的频带。关联能级随轨道的变化与能带结构重正化的理论计算一致，有助于理解Fe $_{1+y}$ Se $_x$ Te $_{1-x}$的超导起始.
Prediction of orbital selective Mott phases and block magnetic states in the quasi-one-dimensional iron chain Ce$_2$O$_2$FeSe$_2$ under hole and electron doping
最近的准一维铁基梯形的详细研究，与$3d$铁的电子密度$n = 6$，揭示了惊喜，如轨道选择性阶段。然而，对$n=6$铁链的类似研究仍然很少。本文利用三轨道电子Hubbard模型研究了准一维$n=6$铁链Ce $_2$ O $_2$ FeSe $_2$的磁性和电子性质，重点研究了掺杂对体系的影响.具体地说，引入Hubbard $U$和Hund $J_{H}$耦合，并通过密度矩阵重整化群研究模型，我们报告的基态相图改变电子密度远离$n=6$。对于现实的Hund耦合$J_{H}/U = 1/4$，得到几个电子相，包括金属，轨道选择性Mott，和Mott绝缘相。远离母相掺杂，许多倾向的竞争导致各种磁性状态，如铁磁性，以及几个反铁磁性和磁性“块”相。在空穴掺杂区，发现了两种不同的轨道选择性Mott相：OSMP1（具有一个定域轨道和两个巡游轨道）和OSMP2（具有两个定域轨道和一个巡游轨道）。在特定的掺杂区域还发现了电荷分离现象。我们认为，我们的预测可以通过简单的修改在原来的化学式Ce $_2$ O $_2$ FeSe $_2$。
Measurement of Coherent Polarons in the Strongly Coupled Antiferromagnetically Ordered Iron-Chalcogenide Fe1.02Te using Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
Fractional power-law behavior and its origin in iron-chalcogenide and ruthenate superconductors: Insights from first-principles calculations
我们进行现实的第一性原理计算的铁硫族化合物和铁基材料，以确定在这些系统中的洪德耦合诱导的相关性的实验签名。我们发现FeTe和KPDMATHABMM Fe $_{2-y}$ Se $_2$在它们的准粒子自能和光学电导率中显示出不寻常的轨道依赖分数幂律行为，这一现象首先在SrRuO $_3$中发现。这些材料的顺磁状态中的强不相干性导致电子状态隐藏在角度分辨光电子能谱中，其在低温下重新出现。我们确定了有效的低能量哈密顿描述这些系统，并表明这些异常是不控制的接近量子临界点，但从共存的快速量子力学轨道波动和慢自旋波动的结果。
Magnetism of the Fe$^{2+}$ and Ce$^{3+}$ sublattices in Ce$_{2}$O$_{2}$FeSe$_{2}$: a combined neutron powder diffraction, inelastic neutron scattering and density functional study
在30 K以上的122铁硒化物材料中发现超导性需要了解潜在的磁相互作用。我们提出了磁性和半导体Ce $_{2}$ O $_{2}$ FeSe $_{2}$组成的边连接的铁硒四面体链的实验和理论研究相结合。结合中子衍射和非弹性散射的研究和密度泛函计算证实了最近邻的铁-硒-铁相互作用的铁磁性质的ZrCuSiAs相关的铁硒氧化物Ce $_{2}$ O $_{2}$ FeSe $_{2}$。非弹性测量提供了最近邻的Fe-Fe和Fe-Ce相互作用的强度的估计。这与密度泛函理论计算结果一致，表明Ce $_{2}$ O $_{2}$ FeSe $_{2}$的Fe-Se片层中的相关性很弱. Fe原位排斥$U_{Fe}$与所报道的砷氧化物和K $_{1-x}$ Fe $_{2-y}$ Se $_{2}$相当，它们是铁基超导体的母体。
Common origin of the two types of magnetic fluctuations in iron chalcogenides
用中子非弹性散射方法研究了中等掺杂非超导Fe $_{1.01}$ Te $_{0.72}$ Se $_{0.28}$中的低能自旋激发.该体系中的自旋激发在a-b平面倒易晶格单元中包含（0.5，0，0）和（0.5，0.5，0）附近的分量（a=b=3.772 π和c=6.061 π）。在低能量下，散射集中在（0.5，0，0）附近。随着能量的增加，以（0.5，0，0）为中心的低能自旋激发的谱权突然向以（0.5，0.5，0）为中心的无公度自旋激发移动约3 meV。然而，这两种类型的自旋涨落表现出相同的温度依赖性。这些结果表明，（0.5，0，0）型自旋激发和（0.5，0.5，0）位置附近的无公度激发具有共同的起源，要理解铁硫族化合物中磁性和超导配对的本质，必须考虑这两种激发。
Superconductivity mediated by the antiferromagnetic spin-wave in chalcogenide iron-base superconductors
K $_{0.8+x}$ Fe $_{1.6+y}$ Se $_2$等铁基硒化物超导体的基态都是掺杂反铁磁半导体。在这些材料中，存在定义明确的铁局域矩，其能量与传导电子的能量通过大的带隙分开。我们建议，该系统的低能物理是由一个模型的相互作用的电子与现场铁磁交换相互作用和站点间的超交换相互作用的哈密顿量。我们在线性自旋波近似下导出了电子的有效配对势，并证明了这些材料中的超导性可以通过介导相干自旋波激发来驱动。我们的工作为中子散射和其他实验观察到的超导和反铁磁长程序共存提供了一个自然的解释。
Intermittent dynamics of antiferromagnetic phase in inhomogeneous iron-based chalcogenide superconductor
以不同电子自由度为特征的相共存通常发生在层状超导体中。其中，碱性插层硫族化合物是顺磁（PAR）和反铁磁（AFM）相共存的模型系统，但不同阶段的时间行为仍然是未知的。在这里，我们报告的第一个可视化的原子运动在颗粒相的K $_{x}$ Fe $_{2-y}$ Se $_2$使用X射线光子相关光谱。与PAR相不同，AFM纹理揭示了间歇性的动态与雪崩在马氏体。当冷却到超导转变温度T $_c$时，AFM相经历了一个反常的慢化行为，表明AFM相中原子的运动与超导性之间存在直接关系。除了为层状超导体中类似雪崩的动力学提供令人信服的证据外，这些结果还为描述非均匀固体中量子态的新理论模型提供了基础。
