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FeSe$_{0.5}$Te$_{0.5}$ 的电子与磁学性质:第一性原理研究

介观与纳米尺度物理 2016-11-23 v1

摘要

通过包含自旋轨道耦合(SOC)的第一性原理计算,系统地研究了不同构型的单层 FeSe 和 FeSe0.5_{0.5}Te0.5_{0.5} 的原子结构、电子能带结构和磁学性质。探讨了三种不同的反铁磁(AFM)序,包括棋盘序、共线序和双棋盘序,以及顺磁态。在单层 FeSe 中,共线 AFM 序被发现是最稳定的序,这与先前的调查一致。将一半的 Se 原子替换为 Te 原子后,双棋盘 AFM 序成为 FeSe0.5_{0.5}Te0.5_{0.5} 的基态磁序。AFM 序的 FeSe 和 FeSe0.5_{0.5}Te0.5_{0.5} 均具有类狄拉克锥的能带结构。SOC 对狄拉克锥处的能带结构有很大影响。磁矩的方向(面内或面外)直接决定了狄拉克锥能否被 SOC 打开,且带隙值也与具体的磁结构相关。尽管 FeSe0.5_{0.5}Te0.5_{0.5} 中的 SOC 更强,但与 FeSe 中的带隙相比,SOC 诱导的带隙要么仅略微增大,要么甚至大幅缩小。由于 Te 替换带来的对称性破缺,FeSe0.5_{0.5}Te0.5_{0.5} 的能带结构具有 Rashba-Dresselhaus 联合劈裂的新特征。我们的结果对 FeSe0.5_{0.5}Te0.5_{0.5} 的磁学性质进行了全面研究,这可能有助于理解高 Tc 单层超导体中磁性与超导之间的关系。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.06636,
  title  = {Electronic and magnetic properties of FeSe$_{0.5}$Te$_{0.5}$ : A first-principles study},
  author = {Menglei Li and Fawei Zheng and Ping Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.06636},
  year   = {2016}
}

备注

19 Pages, 7 figures