Rb$_{x}$Fe$_{2-y}$Se$_2$ 晶体退火过程中微观结构演化的高分辨率表征

已知相分离的 A$_x$Fe$_{2-y}$Se$_2$ 化合物的超导和磁性能取决于生长后的热处理和冷却曲线。本文聚焦于退火过程中的微观结构演化及其对 Rb$_x$Fe$_2-y$Se$_2$ 晶体超导性能的影响。我们发现，与基体相比，原生晶体中的少数相具有增大的晶胞各向异性（c/a 比）、降低的 Rb 含量和增加的 Fe 含量。微观结构相当复杂，包含沿{113}惯习面排列的两相介观板状特征。少数相在{113}面上呈现强烈的刻面化，我们已证明这是由最小化相变引起的体积应变能所驱动的。在 488K 下退火导致介观板状特征粗化并形成第三种 distinct 相。晶体中少数相结构和化学成分的细微差异被认为是超导转变温度变化的原因。此外，扫描光发射显微镜清晰地表明，少数相的电子结构具有更高的低结合能 Fe3d 轨道占据态密度，这是表现出超导性的晶体的特征。这证明了无 Fe 空位且具有高 c/a 比的相与超导相的电子结构特征之间存在明确的相关性。