Ba(Fe1-xTMx)2As2 (TM=Ni, Cu, Cu/Co) 单晶的温度-掺杂相图
超导电性
2011-11-17 v1
摘要
本文报道了 Ba(Fe1-xTMx)2As2 (TM = Ni 和 Cu) 系列以及两个混合 TM = Cu/Co 系列单晶的微观、结构、输运和热力学测量结果。所有输运和热力学测量都表明，纯 BaFe2As2 中 134 K 处的结构和磁相变被这些掺杂剂以类似的方式单调抑制并逐渐分离。在 Ba(Fe1-xNix)2As2 (x =< 0.072) 中，对于 0.024 =< x =< 0.072，超导电性得以稳定，Tc 最高达 19 K。在 Ba(Fe1-xCux)2As2 (x =< 0.356) 系列中，尽管结构和磁相变被抑制，但超导电性区域非常有限：仅在 x = 0.044 的样品中观察到电阻在 2.1 K 附近急剧下降到零。在 Ba(Fe1-x-yCoxCuy)2As2 系列中，超导电性得以稳定，Tc 值最高达 12 K (x ~ 0.022 系列) 和 20 K (x ~ 0.047 系列)。对这些系列详细的温度-掺杂浓度 (T-x) 和温度-额外电子数 (T-e) 相图的定量分析表明，添加的额外电子数存在一个有限范围，在此范围内，如果结构和磁相变被充分抑制，超导电性可以稳定。此外，与覆盖整个掺杂范围的样品的压力-温度相图数据进行比较，进一步强化了以下结论：在欠掺杂侧，抑制结构/磁相变温度会提高 Tc，但在过掺杂侧，Tc_max 由 e 决定。因此，通过选择所使用的掺杂剂组合，我们可以调整上相线（结构和磁相变）与超导穹顶的相对位置，以控制过渡金属电子掺杂 BaFe2As2 中超导电性的出现和消失。
引用
@article{arxiv.1006.3193,
title = {Temperature-doping phase diagrams for Ba(Fe1-xTMx)2As2(TM=Ni, Cu, Cu / Co) single crystals},
author = {N. Ni and A. Thaler and J. Q. Yan and A. Kracher and E. Colombier and S. L. Bud'ko and P. C. Canfield},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.3193},
year = {2011}
}
备注
42 pages, 27 figures, 5 tables