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使用暗场 X 射线显微镜发现 nematic 域中的自发亚毫米应变波

强关联电子 2025-08-05 v2 材料科学 超导电性

摘要

电子 nematic 秩序是一种物质相,其中低能电子态会自发破坏晶格的离散旋转对称性。电子 nematic 与应变的双线性耦合导致出现一个准纯亚铁展相,在该相中,nematic 与晶格应变同时发生。为最小化弹性能,晶体形成结构双象限域,每个域的 nematic 主轴方向不同(即诱导的剪切应变符号不同)。虽然外部应变对这些域的影响已为人所知,但单个域内自发应变场的内在行为迄今为止尚未被探索,主要是由于缺乏合适的实验工具。本文报道了在欠掺杂铁基超导体的 nematic 域内发现自发亚毫米应变波,这通过暗场 X 射线显微镜(DFXM)实现。该技术实现了高空间和 reciprocal 空间分辨率的全场、bulk 敏感成像,使我们能够直接可视化伴随 nematic 秩序发生的亚域应变调制。弹性相容性关系为连续固体中非均匀应变提供了自然机制,解释了我们观察到的应变波。我们的发现揭示了一种广泛相关的应变自组织形式,并将 DFXM 定位为探测晶格应变与电子秩序局部相互作用的强大工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.23752,
  title  = {Discovery of spontaneous mesoscopic strain waves in nematic domains using dark-field X-ray microscopy},
  author = {Kaan Alp Yay and W. Joe Meese and Elliot Kisiel and Matthew J. Krogstad and Anisha G. Singh and Rafael M. Fernandes and Zahir Islam and Ian R. Fisher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.23752},
  year   = {2025}
}

备注

53 pages, 13 figures; DOI information updated for 2 references