氧缺陷与氟替代铁基超导体Pr1111体系的结构分析

我们利用中子粉末衍射数据的Rietveld方法，系统地对铁基超导体PrFeAsO$_{1-y}$和PrFeAsO$_{1-x}$F$_x$进行了结构分析。铁离子价态相对于+2的偏移$\delta$，通过Rietveld分析得到的O和O$_{1-x}$F$_x$位点占据数以及二次离子质谱法得到的F浓度精确确定。PrFeAsO$_{1-y}$的$T_\textrm{c}$-$\delta$曲线与PrFeAsO$_{1-x}$F$_x$的曲线不同，表明在所谓的1111体系中$\delta$不是$T_\textrm{c}$的主要参数。在$\delta$值相似的两个体系中，FeAs层的结构参数（例如As-Fe-As键角和Fe层以上的As高度）不同。还发现它们的母体化合物具有不同的结构参数，这可能是由于不同的合成条件所致。这些结果表明，FeAs层结构参数的差异是两个体系$T_\textrm{c}$-$\delta$曲线差异的根源，并且1111体系中的$T_\textrm{c}$值对结构参数敏感。这可能归因于对超导有贡献的导带的能量平衡。