This work investigates nematic fluctuations and electronic correlations in the hole-doped iron pnictide superconductor Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ by means of longitudinal and transverse elastoresistance measurements over a wide doping range ($0.63 < x < 0.98$). For this purpose, the orbital character of the electronic response was revealed by decomposition of the elastoresistance into the $A_{1g}$ and $B_{2g}$ symmetry channels. It was shown that at lower doping levels nematic fluctuations in the $B_{2g}$ channel dominate, while for $x > 0.68$ the $A_{1g}$ channel becomes dominant and reaches a pronounced maximum at $x \approx 0.8$ which indicates strong orbital-selective electronic correlations. Despite the dominance of the $A_{1g}$ signal at high doping, a weak contribution in the $B_{2g}$ channel persists, which can be interpreted as a remnant of nematic fluctuations. Model calculations based on a five-orbital tight-binding Hamiltonian with interactions attribute the observed enhancement in the $A_{1g}$ channel to an orbital-selective Kondo-like resonance, predominantly involving the $d_{xy}$ orbital. We discuss our results in relation to the evolution of the Sommerfeld coefficient reported in the literature and a reported change of the superconducting order parameter. All this indicates that for $x > 0.68$ qualitatively new physics emerges. Our findings suggest that electronic correlations in the strongly hole-doped regime play an important role in superconductivity, while the detectable weak nematic fluctuations may also be of relevance.
Critical divergence of the symmetric ($A_{1g}$) nonlinear elastoresistance near the nematic transition in an iron-based superconductor
本文报道了低掺杂铁磷属元素化物Ba(Fe $_{0.975}$ Co $_{0.025}$)$_2$ As $_2$的非线性弹性电阻率响应的观测结果。我们的测量揭示了一个大的二次项的各向同性($A_{1g}$)的电子响应,是由一个纯粹的剪切($B_{2g}$)应变。这个量的发散冷却后的结构相变反映的温度依赖性的磁化率。这一观察结果表明,在确定甚至该族化合物的各向同性性质时,电子涨落也起着重要作用。
Nematicity in LaFeAsO single crystals studied by elastoresistance, high-resolution thermal expansion and shear-modulus measurements
Leibniz-Institut für Festkörper u. Werkstoffforschung (IFW) Dresden(德累斯顿莱布尼茨固体与材料研究所);Bergische Universität Wuppertal(伍珀塔尔大学);Kirchhoff Institute for Physics, Heidelberg University(海德堡大学基尔霍夫物理研究所)
Elastoresistivity in the incommensurate charge density wave phase of BaNi$_{\textrm{2}}$(As$_{\textrm{1-x}}$P$_{\textrm{x}}$)$_{\textrm{2}}$
电子向列性,即电子流体对晶格旋转对称性的破坏,是物质的一种迷人的量子态。最近,BaNi $_2$ As $_2$已成为一种有前途的候选人的一种新型的向列性触发的电荷波动。在这项工作中,我们仔细研究的电子向列性BaNi $_2$(作为$_{1-x}$ P $_x$)$_2$与$0 \leq x \leq 0.10$使用应变下的电子输运测量。我们报告了一个大的$B_{1g}$的弹性电阻系数,最大化的温度略高于一阶三斜晶系过渡,这对应于最近发现的四方到正交晶系过渡。报道的弹性电阻并不遵循典型的居里-外斯形式观察到的铁基超导体,但有一个更尖锐的温度依赖性与有限的弹性电阻onsetting只有连同一个强烈增强的不相称的电荷密度波的材料。因此,$B_{1g}$弹性电阻和相关的正交畸变在此表现为该无公度电荷密度波的性质。最后,我们报告和跟踪的滞后行为中看到的电阻与应变扫描,并解释其起源为钉扎的正交域。我们的研究结果修订的理解向列性,电荷密度波和结构扭曲在这种材料之间的相互作用。
Elastoresistivity of heavily hole doped 122 iron pnictides superconductors
重空穴掺杂的铁磷属元素化物超导体的向列性仍有争议。在RbFe $_2$ As $_2$及其姊妹化合物中,发现了相当大的磁涨落,甚至是远离磁不稳定性的磁级。本文报道了一系列等价掺杂和电子掺杂的KFe $_2$ As $_2$晶体的系统弹性电阻研究。我们发现所有晶体沿[110]方向冷却时的弹性电阻是发散的。弹性电阻率的振幅发散,如果K被替换为更大的离子,或者如果该系统被推向一个Lifshitz过渡。然而,我们得出结论,他们都不一定表明一个独立的临界点。相反,增加的向列性可以与另一种电子临界性相关联。特别是,我们提出了一种机制,如何弹性电阻率增强在Lifshitz过渡。
NMR evidence for inhomogeneous glassy behavior driven by nematic fluctuations in iron arsenide superconductors
我们提出了在Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$和Ba(Fe $_{1-x}$ Cu $_x$)$_2$ As $_2$中作为温度、掺杂和磁场的函数的$^{75}$ As核磁共振自旋-晶格和自旋-自旋弛豫速率数据。弛豫曲线表现出广泛的弛豫率分布,与不均匀的玻璃态行为一致,高达100 K。掺杂和温度响应的动态不均匀性的宽度是类似的,通过弹性电阻测量测量的磁化率。我们认为,淬火的随机场耦合到一阶引起的自旋动力学中反映的一个玻璃。
Emergent XY electronic nematicity in iron-based superconductors
电子向列性是一种自发破坏旋转对称性的相关态,在几种分层量子材料中观察到。与它们的液晶对应物相比,双折射指向矢通常不能指向任意方向(XY向列),而是被晶体锁定在离散方向(伊辛向列),导致在过渡上方的强烈各向异性波动。在这里,我们报告的观察,通过弹性电阻测量,在空穴掺杂的Ba $_{1-x}$ Rb $_{x}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$铁基超导体的近各向同性XY的波动。而对于$x=0$,双折射指向矢沿着四面体晶格的面内对角线指向,对于$x=1$,它沿着水平轴和垂直轴指向。值得注意的是,对于中间掺杂,这两个不可还原的Curie-Weiss通道的磁化率显示出相当的Curie-Weiss行为,从而揭示了一个接近XY-Curie-state。这开辟了一条新的途径来评估这种难以捉摸的电子量子液晶态,它是一个候选人主机独特的现象不存在于伊辛-伊辛的情况下。
Nematic quantum critical point without magnetism in FeSe1-xSx superconductors
反铁磁涨落的重要性在大多数非常规超导体中得到了广泛的承认。此外,铜酸盐和铁磷属元素化物经常表现出单向(单向)电子相关性,包括条纹和轨道顺序,其波动也可能对电子配对起关键作用。然而,这些相互关联与反铁磁或电荷序交织在一起,使我们无法确定相互关联波动的重要作用。这就要求新材料只有向列性,而没有竞争或共存的秩序。在这里,我们报告了FeSe $_{1-x}$ S $_{x}$超导体的系统弹性电阻测量,与其他铁基系列不同,该超导体表现出电子向列序,但不伴随反铁磁序。我们发现,随着硫含量$x$的增加,相变温度降低,而相变温度的波动强烈增强。在$x\approx0.17$附近,磁化率向绝对零度发散,揭示了一个量子临界点。这突出了FeSe $_{1-x}$ S $_{x}$作为适合于研究向列性对超导电性的影响的独特的掺杂体系。
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。
Charge density waves in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.67}$ probed by resonant x-ray scattering under uniaxial compression
我们报告了一个全面的Cu L $_3$ -边缘共振X射线散射研究的二维和三维(2D和3D)非公度电荷相关性的单晶欠掺杂高温超导体YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.67}$单轴压缩到1%下沿两个不等价的Cu-O-Cu键方向(a和b)在CuO $_2$平面。二维电荷相关性的压力响应是对称的:沿a的压力增强沿b的相关性,反之亦然。我们的结果意味着潜在的序参量是单轴的。相比之下,3D长程电荷顺序仅沿b观察到,以响应沿a的压缩。光谱共振X射线散射测量结果表明,三维电荷顺序只驻留在CuO $_2$平面,因此可能是通用的铜酸盐。我们讨论了这些结果的影响模型的电子向列性和电荷秩序和超导电性之间的相互作用。