Fe$_{1-x}$Mn$_{x}$Se 的结构、磁性与输运性质的演化

本文旨在研究 Mn 掺杂对超导 FeSe 的影响。研究发现，在 Fe$_{1-x}$Mn$_x$Se ($0 \le x \le 1$) 的整个掺杂范围内，Mn 并不替代超导四方相中的 Fe。相反，随着 Mn 含量的增加，两种杂相——NiAs 型六方相和 NaCl 型立方相——逐渐生长。起初六方相含量高于立方相，但在 $x$ = 0.5 之后，立方相迅速生长，而当 $x \ge 0.8$ 时，样品为具有立方 NaCl 型结构的单相。超导四方相的含量随着 Mn 浓度的增加而稳步下降，并在 $x = 0.5$ 之后完全消失。在直至 $x$ = 0.5 的 FeSe 的 T$_c$ 处观察到类似于超导转变的交流磁化率骤降，进一步强化了 Mn 从未在超导相中替代 Fe 的这一前提。Fe K 边的 EXAFS 研究也表明，在 $x < 0.5$ 的所有组分中，Fe 具有与 FeSe 中类似的四配位四方局域结构，并且随着 $x \ge 0.5$ 时预期的 NaCl 型立方相，逐渐转变为六配位结构。