晶格无序对砷化铁磁有序的影响
超导电性
2020-02-13 v2 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
本研究通过纳米和介观尺度结构特征探究砷化铁中磁有序温度的变化。尽管量子材料中的磁基态可由已知晶体结构和化学成分从理论上预测，但由于此类局域晶格变化，其有序温度更难确定。在这项工作中，我们惊讶地发现，局域无序材料可表现出比化学成分完全相同的有序材料显著更大的尼尔温度（TN）。此处，通过合成发现EuFe2As2晶体（砷化铁超导体的122母体）在TN = 195 K（无序晶体）或TN = 175 K（有序晶体）以下发生有序。在较高TN晶体中，存在更短的平面Fe-Fe键[2.7692(2) Å vs. 2.7745(3) Å]、随机化的面内缺陷结构，以及沿[00L]晶向的漫散射，表现为相当宽的比热峰。对于较低TN晶体，a晶格参数更大，面内微观结构显示沿反相边界的缺陷有序，在加压下给出更大的TN和更高的超导温度（Tc）。第一性原理计算发现c轴应变与层间磁耦合之间存在强相互作用，但平面应变对磁有序影响甚微。中子单晶衍射表明，由局域Eu磁矩引起的低温磁相变不像较高温度的Fe子晶格有序那样对晶格或无序敏感。本研究展示了122体系中由局域无序引起的更高磁有序点。
引用
@article{arxiv.1903.02545,
title = {Lattice Disorder Effect on Magnetic Ordering of Iron Arsenides},
author = {Athena S. Sefat and Xiaoping P. Wang and Yaohua Liu and Qiang Zou and Mingming Fu and Zheng Gai and Ganesh Kalaiselvan and Yogesh Vohra and Li Li and David S. Parker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.02545},
year = {2020}
}
备注
4 main figures