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金属氢氧化物插层硫化铁中的超导性与磁性

超导电性 2017-03-17 v2

摘要

受天然硫化物矿物的启发,我们提出了一个新的铁基超导体家族。一种称为马基诺矿(mackinawite)的FeS亚稳态形式形成二维片层,可被各种阳离子客体物种轻易插层。在水热条件下使用碱金属氢氧化物,我们制备了三种不同的阳离子和金属氢氧化物插层FeS相,包括(Li1x_{1-x}Fex_xOH)FeS、[(Na1x_{1-x}Fex_x)(OH)2_2]FeS和Kx_xFe2y_{2-y}S2_2。在FeS层成功插层后,对于(Li1x_{1-x}Fex_xOH)δ+^{\delta+}插层物,马基诺矿的超导临界温度TcT_c从5 K提升至8 K。[(Na1x_{1-x}Fex_x)(OH)2_2]FeS的层状异质结构类似于天然矿物tochilinite,其包含与六方氢氧化物晶格交错排列的铁方晶格。而异质结构[(Na1x_{1-x}Fex_x)(OH)2_2]FeS在15 K附近显示长程磁有序,Kx_xFe2y_{2-y}S2_2显示短程反铁磁性。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.02383,
  title  = {Superconductivity and magnetism in Iron Sulfides Intercalated by Metal Hydroxides},
  author = {Xiuquan Zhou and Christopher Eckberg and Brandon Wilfong and Sz-Chian Liou and Hector K. Vivanco and Johnpierre Paglione and Efrain E. Rodriguez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.02383},
  year   = {2017}
}