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铁基超导体中的向列序:谁在主导?

强关联电子 2014-02-04 v1 超导电性

摘要

尽管铁基超导体中存在向列序现已是一个确凿的实验事实,但其起源仍存在争议。向列序通过使 Fe 平面中的 xxyy 方向不等价而破坏了离散的晶格旋转对称性。这可能由以下原因引起:(i) 四方到正交的结构相变,(ii) 轨道对称性的自发破缺,或 (iii) Ising 型自旋向列序的自发发展——这是一种破坏旋转对称性但保持时间反演对称性的磁态。相变的朗道理论 dictates 指出,其中一种序的发展应立即诱导其他两种序,使得向列性的起源成为物理学中“鸡生蛋还是蛋生鸡”问题的现实体现。然而,从微观角度来看,这三种情景截然不同。在结构情景中,晶格振动(声子)起主导作用,而在另外两种情景中,电子关联负责向列序。在本综述中,我们认为实验和理论证据强烈指向电子机制而非声子机制,将向列序归类为关联驱动的电子不稳定性,类似于超导性和密度波跃迁。我们讨论了铁 pnictides 中向列性的不同微观模型,并将向列性与这些材料全局相图中的其他有序态——磁性和超导性——联系起来。在磁性模型中,向列序先于条纹型磁序出现,且有利于向列性的同一相互作用也产生了非常规的 s+s^{+-} 超导电性。在电荷/轨道模型中,磁性作为铁轨道序的次级效应出现,而有利于向列性的相互作用产生了常规的 s++s^{++} 超导电性。

关键词

引用

@article{arxiv.1312.6085,
  title  = {Nematic order in iron superconductors - who is in the driver's seat?},
  author = {R. M. Fernandes and A. V. Chubukov and J. Schmalian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1312.6085},
  year   = {2014}
}

备注

10-page review article; a revised version has been accepted for publication in Nature Physics