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铁基层状 La(O1-xFx)FeAs 体系中的磁有序与超导电性

超导电性 2009-09-29 v1

摘要

在高温(high-Tc)铜氧化物中,人们普遍认为反铁磁性在超导机制中起着根本作用,因为当移动电子或空穴掺杂进反铁磁性母体化合物时就会出现超导电性。最近在稀土(R)铁基氧化物体系 [RO1-xFxFeAs] 中发现超导电性引起了巨大兴趣,因为这些材料是首批 Tc 超过 50 K 的非铜氧化物超导体。母体(非超导)LaOFeAs 材料呈金属性,但在电阻率和直流磁化率方面均在 150 K 附近表现出反常现象。虽然光导率和理论计算表明 LaOFeAs 表现出自旋密度波(SDW)不稳定性,且该不稳定性随电子掺杂形成超导电性而被抑制,但此前尚无 SDW 有序的直接证据。在此,我们利用中子散射证明 LaOFeAs 在约 150 K 以下发生突变结构畸变,低温下对称性从四方晶系(空间群 P4/nmm)变为单斜晶系(空间群 P112/n),随后在约 134 K 发展出具有小磁矩但简单磁结构的长程 SDW 型反铁磁有序。用氟掺杂该体系会抑制磁有序和结构畸变,从而有利于超导电性。因此,与高温铜氧化物非常相似,这些铁基材料中的超导区域出现在长程有序反铁磁基态附近。

关键词

引用

@article{arxiv.0804.0795,
  title  = {Magnetic Order versus superconductivity in the Iron-based layered La(O1-xFx)FeAs systems},
  author = {Clarina de la Cruz and Q. Huang and J. W. Lynn and Jiying Li and W. Ratcliff and J. L. Zarestky and H. A. Mook and G. F. Chen and J. L. Luo and N. L. Wang and Pengcheng Dai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0804.0795},
  year   = {2009}
}

备注

15 pages, 4 figures, and 3 tables