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SrTiO$_3$ 与 BaTiO$_3$ 上 FeSe 薄膜跨界面电声耦合的第一性原理研究

超导电性 2016-05-04 v2

摘要

我们使用第一性原理方法研究了 SrTiO3_3、BaTiO3_3 和含氧空位的 SrTiO3_3 衬底上单层和双层 FeSe 薄膜界面附近的电声耦合强度。计算的总电声耦合强度 λ=0.20.3\lambda=0.2\text{--}0.3 无法通过传统的声子介导配对机制解释这些系统中观测到的高 Tc70T_c\sim 70 K。然而,在所有这些系统中,我们发现极化氧支的耦合常数在 q=0\mathbf{q}=0 处达到峰值,而其他地方耦合可忽略,同时该模的能量与近期角分辨光电子能谱实验测量的复制能带的偏移能量一致。但即便通过前向散射提供的更有效配对机制,我们当前计算得到的该模的积分耦合强度仍然太小,不足以产生观测到的高 TcT_c。当考虑 Fe 层中的棋盘反铁磁构型时,我们得出了相同的定性结论。鉴于复制能带特征的实验观测以及极性衬底上 FeSe 单层的相对高 TcT_c,我们的结果指向电声相互作用的协同作用,其中跨界面相互作用与纯电子相互作用联合起作用。我们还讨论了此处获得的耦合强度可能增强的几种情形。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.03288,
  title  = {Ab initio Study of Cross-Interface Electron-Phonon Couplings in FeSe Thin Films on SrTiO$_3$ and BaTiO$_3$},
  author = {Yan Wang and Andreas Linscheid and Tom Berlijn and Steve Johnston},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.03288},
  year   = {2016}
}

备注

10 pages, 6 figures