铁基砷化物中的受挫磁相互作用、巨磁弹耦合和磁声子
超导电性
2010-06-23 v1 材料科学
摘要
我们提出了铁基砷化物的详细第一性原理研究，特别关注竞争性磁相互作用、结构相变、巨磁弹耦合及其对声子的影响。交换相互作用被计算到约12 Å。我们发现具有振荡特征，沿条纹方向包络以衰减，而沿对角线方向则非常短程且为反铁磁性。简要讨论了利用具有正交孪晶的单晶样品通过中子散射测定这些交换常数的方法。针对一个简单的自旋-派尔斯类模型，计算了交换常数对晶格参数的依赖关系，以解释四方-正交相变的精细细节。然后我们讨论了这些系统中的巨磁弹效应。我们表明，当关闭铁自旋时，优化的c值比实验值短：CaFeAs短1.4 Å，BaFeAs短0.4 Å，LaOFeAs短0.13 Å。最后，我们表明，要获得正确的声子能量，特别是As的c极化模和Fe-Fe面内模，也需要铁自旋。由于将铁视为磁性离子总是比非磁性离子得到更好的结果，并且在正常态到超导态相变过程中没有大的c轴收缩，因此铁磁矩应始终存在于铁基砷化物中。我们讨论了我们的结果对这些迷人的铁基砷化物系统中超导机制的影响。
引用
@article{arxiv.0902.3462,
title = {Frustrated Magnetic Interactions, Giant Magneto-Elastic Coupling, and Magnetic Phonons in Iron-Pnictides},
author = {Taner Yildirim},
journal= {arXiv preprint arXiv:0902.3462},
year = {2010}
}
备注
New Results: Fe-mangetism is required to explain the ROOM TEMPERATURE phonon DOS (Fig. 21); Jij(R) up to 12 Ang, indicating that J2 is short range while J1 decays as 1/R^3 (Fig. 7) ; A simple spin-Peierles model (i.e. dJ/da) (see Fig. 11-12); Spin-wave spectrum to determine the sign of exchange interaction (see Fig. 8-9)