加压 BaFe$_2$S$_3$ 与 BaFe$_2$S$_{2.5}$Se$_{0.5}$ 中的非超导电子基态
超导电性
2020-05-27 v1 强关联电子
摘要
我们报道了利用中子衍射、非弹性中子散射、高压同步辐射衍射和高压输运技术对自旋梯化合物 BaFeSSe 的综合研究。我们发现 BaFeSSe 具有与 BaFeS 相同的 结构和条纹反铁磁序，但其尼尔温度降低为 K，而未掺杂体系为 120 K，且每个铁的有序磁矩略微增大至 1.40。BaFeSSe 中的低能自旋激发同样与在 BaFeS 中观察到的相似。然而，与报道的 BaFeS 在 10 GPa 或更高压力下于 K 以下出现超导性不同，我们在高达 19.7 GPa 的任何压力下均未观察到 BaFeSSe 的超导性。相反，其电阻率在压力下于低温处呈现上翘。此外，我们表明为本研究合成的额外高质量 BaFeS 样品同样在压力下未变为超导，而是显示出类似的低温电阻率上翘。这些结果表明微观的、样品特定的细节在决定该自旋梯体系最终电子基态方面起着重要作用。我们提出，BaFeS 和 BaFeSSe 中低温电阻率的上翘可能源于由 S 空位和随机 Se 替代引起的安德森局域化，并因准一维梯状结构而增强。
引用
@article{arxiv.2003.10970,
title = {Non-superconducting electronic ground state in pressurized BaFe$_2$S$_3$ and BaFe$_2$S$_{2.5}$Se$_{0.5}$},
author = {Hualei Sun and Xiaodong Li and Yazhou Zhou and Jia Yu and Benjamin A. Frandsen and Shan Wu and Zhijun Xu and Sheng Jiang and Qingzhen Huang and Edith Bourret-Courchesne and Liling Sun and Jeffrey W. Lynn and Robert J. Birgeneau and Meng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10970},
year = {2020}
}
备注
7 pages, 5 figures