1111 型铁砷化物超导体中$T_c$穹顶结构的控制因素

我们研究了磷取代对 1111 型 SmFeAs$_{1-y}$P$_y$O$_{1-x}$H$_x$ ($0 < x < 0.5$) 中$T_c(x)$穹顶形状的影响。氧化物位点的氢负离子取代 (O$^{2-}$ -> H$^-$) 产生了化学压力效应，即 Pn-Fe-Pn 角$\alpha$ (Pn = P, As) 的结构减小，同时也向 FePn 层掺杂电子以诱导超导性。等价磷取代 (P$^{3-}$ -> As$^{3-}$) 仅能产生化学压力效应，即对于 Sm 位点的 La 取代，$\alpha$增大。随着$y$从 0.0 增加到 0.5，单个$T_c$穹顶逐渐分裂为两个穹顶，类似于具有$x \sim 0.16$处$T_c$谷的 LaFeAsO$_{1-x}$H$_x$。我们发现，对于 SmFeAs$_{1-y}$P$_y$O$_{1-x}$H$_x$和 LaFeAsO$_{1-x}$H$_x$系列，无论 Pn 阴离子和 Ln 阳离子种类如何变化，$T_c$谷均位于$(x, \alpha) \sim (0.16, 113^{\circ})$附近。这一结果表明，在 1111 型铁氧磷化物超导体中，当由$\alpha$代表的 FePn$_4$四面体形状和$x$的电子掺杂水平同时满足上述判据时，$T_c$的抑制会导致$T_c$谷的出现。