$A_x$Fe$_{2-y}$Se$_{2}$中的费米面演化与棋盘格块自旋反铁磁性

我们发展了一种具有现实紧束缚和交换参数的有效多轨道平均场 t-J 哈密顿量，用于描述铁空位掺杂范围在 $0 \leq y \leq 0.4$ 内的铁基硒化物超导体 $A_x$Fe$_{2-y}$Se$_2$ 的电子和磁结构。通过紧束缚晶格模型并引入随机空位无序，能够充分解释从角分辨光电子能谱 (ARPES) 实验的谱函数中提取的费米面拓扑结构。由于引入铁空位破坏了化学计量化合物的晶格周期性，从而极大地影响了电子能带结构。随着空位浓度的变化，电子能带结构发生演化，导致费米面拓扑结构的重构。对于中等掺杂水平，实现的稳定电子结构是完美晶格 ($y=0$) 解与空位条纹有序晶格 ($y=0.4$) 解之间的折衷，这导致了空位随机无序与空位条纹有序之间的竞争。通过将费米面拓扑结构拟合至 ARPES 实验数据，我们对多轨道跳跃模型进行了参数化，并据此构建了一个平均场 t-J 晶格模型，以研究 K$_{0.8}$Fe$_{1.6}$Se$_2$ 的顺磁相和反铁磁 (AFM) 相。在 AFM 相中，t-J 模型计算出的自旋磁化强度呈现出棋盘格块自旋结构，这与中子散射实验和 {\it ab}-{\it initio} 计算结果吻合良好。