原位扫描透射镜 microscopy 中的电子准晶性: 从ferropnictides材料到实时观测

电子准晶性是一种由旋转对称性破缺引起的关联态，已被确认是多种铁基超导体中与非约翰逊电子配对息息相关的普遍特征。本文采用光谱成像扫描隧道显微镜技术，在典型的铁基配体物 BaFe$_2$As$_2$的FeAs层上直接观察原子尺度的电子准晶性。从空间分布来看，准晶序以4$a_{\textrm{Fe}}$的间隔形成条纹状结构（$a_{\textrm{Fe}} \sim$ 0.28 nm 为面内Fe-Fe距离），这些条纹在均匀且正交地分布于纳米域内。能量分辨率的导电图显示，准晶序参量随能量呈显著能量依赖性，在约30 meV处经历符号改变。这种特征行为与先前在动量空间中识别出的能量相关轨道分裂相吻合，但在本研究中首次在实空间中实现了显著可视化。此外，电子准晶性对单个杂质极其敏感，被用于取代Fe原子的Co掺杂显著抑制其存在，促进了准最优超导性，当准晶涨落最强时即实现最佳超导性。我们的结果为构建准晶序的微观模型提供了关键性实验依据，为研究其与非约翰逊超导性之间复杂关系铺平了道路。