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麒麟网娱乐登录:超导材料自旋涨落和电子平带结构

作者: 佚名 来源: http://www.yjjiuye.com 发布时间:2019-04-13

   戴鹏程教授和博士。 莱斯大学的李钰、北京师范大学的尹志平教授与中国科学院上海微系统与信息技术研究所的沈大伟研究员、刘忠浩副研究员进行了合作研究。利用中子散射、角分辨光电子能谱实验测量和动态平均场理论计算,研究了高质量SrCo2As2单晶的自旋涨落和能带结构,首次为材料中与电子平带结构相关的反铁磁和铁磁自旋涨落共存提供了直接的实验依据。《物理评论快报122,117204 (2019)》发表了相关论文《锶CO2 AS 2中铁磁与条纹反铁磁自旋涨落共存》。

   在铁基超导材料122体系中,钴掺杂抑制了材料基体的反铁磁序,形成了自旋单重电子对的超导体。从电子结构来看,一般认为系统的反铁磁相和超导性是由费米面嵌套引起的。钴掺杂将电子引入材料中。随着钴掺杂比的增加,体系的电子关联强度变弱,化学势增加。费米能级附近dx2-y2电子轨道形成的平带电子结构开始在材料的电子性质中起主要作用。

   基于动态平均场的理论计算和角分辨光电子能谱实验的测量,发现SrCo2As2费米能级附近的dx2-y2电子轨道在动量空间的G-M方向上形成平坦的能带结构,同时保持其垂直方向上的色散。中子散射测量表明,反铁磁和铁磁自旋涨落在材料中共存。铁磁涨落的能量相当于电子平带的能量,计算表明总的动态自旋极化主要来自dx2-y2轨道的贡献。因此,电子平带与材料中的反铁磁和铁磁自旋涨落密切相关。在钴的重掺杂区,dx2-y2轨道接近费米能级,铁磁涨落增强。铁磁波动与超导电子配对相关的反铁磁波动竞争,反铁磁波动逐渐破坏超导性。这是铁基超导体首次揭示电子平带结构与磁涨落之间关系的实验,对铁基超导材料多轨道物理特性、轨道相关电子关联强度和超导电子配对机制的研究具有重要意义。

   李钰是这部作品的第一作者。尹志平、刘忠浩和戴鹏程分享了通讯作者的作品。这项工作得到了国家自然科学基金会和其他机构的支持。

   论文链接

? (a)3d电子轨道图。理论计算的电子在高对称方向的能带图。G-M方向电子结构和连接平带未占据态电子散射通道。(d)实验测量的能带结构。(五)理论计算的总动态自旋极化(Total Dynamic spin polarization F)理论计算麒麟网娱乐网站的dx2-y2轨道贡献的动态自旋极化。

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