铁基化合物 SrFeAsF以及 Co掺杂超导体SrFe0.875Co0.125AsF的电子结构和磁性

刘甦; 李斌; 王玮; 汪军; 刘楣

doi:10.7498/aps.59.4245

摘要

采用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波方法，计算了 SrFeAsF 和 Co 掺杂超导体 SrFe0875 Co0.125AsF 的电子能带结构和磁性.结果表明，SrFeAsF 的基态构型为条状反铁磁结构，而 SrFe0.875Co0.125AsF 的条状反铁磁构型与棋盘形能量相差非常小，体系处于两种构型转变的临界值附近.由电子能带结构计算表明，Co掺杂引起FeAs杂化能带增宽，增强了d电子的平面巡游性，同时掺杂后

关键词:

Abstract

Using the full-potential linearized augmented plane wave method, we studied the electronic structure and magnetic properties of SrFeAsF and Co-doped superconductor SrFe0.875Co0.125AsF. It is found that SrFeAsF exhibits a stripe antiferromagnetic ground state, and in SrFe0.875Co0.125AsF the checkboard antiferromagnetic state become a competitive candidate. The Co-doping drastically suppresses the antiferromagnetic order, increases the density of states near the Femi level and enhances the itineranly of 3d electrons. These results show that the superconductivity is induced by the magnetic fluctuations in SrFe0.875Co0.125AsF.

Keywords:

作者及机构信息

1.
东南大学物理系，南京 211198

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10574021, 10704016)、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20060286044)和教育部博士点新教师科研基金(批准号: 20070286036)资助的课题.

Authors and contacts

1.
东南大学物理系，南京 211198

参考文献

[1]	［1］Kamihara Y, Watanabe T, Hirano M, Hosono H 2008 J. Am. Chem. Soc. 130 3296
[2]	［2］Wei Z, Li H O, Hong W L, Lü Z M, Wu H Y, Guo X F, Ruan K Q 2008 J. Supercond. Nov. Magn. 21 213
[3]	［3］Wang C, Li Y K, Zhu Z W, Jiang S, Lin X, Luo Y K, Chi S, Li L J, Ren Z, He M, Chen H, Wang Y T, Tao Q, Cao G H, Xu Z A 2009 Phys. Rev. B 79 054521
[4]	［4］Xiao Y, Su Y, Mittal R, Chatterji T, Hansen T, Kumar M N, Matsuishi S, Hosono H, Brueckel T 2009 Phys. Rev. B 79 060504
[5]	［5］Cao G H, Jiang S, Lin X, Wang C, Li Y K, Ren Z, Tao Q, Feng C M, Dai J H, Xu Z A, Zhang F C 2009 Phys. Rev. B 79 174505
[6]	［6］Tarascon J M, Greene L H, Barboux P, McKinnon W R, Hull G W, Orlando T P, Delin K A, Foner S, McNiff E J 1987 Phys. Rev. B 36 8393
[7]	［7］Sefat A S, Huq A, Mcgruire M A, Jin R, Sales B C, Mandrus D, Cranswick L M D, Stephens P W, Stone K H 2008 Phys. Rev. B 78 104505
[8]	［8］Dong J, Zhang H J, Xu G, Li Z, Li G, Hu W Z, Wu D, Chen G F, Dai X, Luo J L, Fang Z, Wang N L 2008 Europhys. Lett. 83 27006
[9]	［9］Matsuishi S, Inoue Y, Nomura T, Hirano M, Hosono H 2008 J. Phys. Soc. Jpn. 77 113709
[10]	］Tegel M, Johansson S, Weiss V, Schellenberg I, Hermes W, Pottgen R, Johrendt D 2008 Europhys. Lett. 84 67007
[11]	］Han F, Zhu X, Mu G, Cheng P, Wen H H 2008 Phys. Rev. B 78 180503
[12]	］Blaha P, Schwarz K, Sorantin P, Trickey S B 1990 Comput. Phys. Commun. 59 399
[13]	］Zhang J H, Ma R, Liu S, Liu M 2006 Acta Phys. Sin. 55 4816 (in Chinese) ［张加宏、马荣、刘甦、刘楣 2006 55 4816］
[14]	］Ma R, Zhang J H, Du J L, Liu S, Liu M 2006 Acta Phys. Sin. 55 6580 (in Chinese) ［马荣、张加宏、杜锦丽、刘甦、刘楣 2006 55 6580］
[15]	］Wu Z G, Cohen R E 2006 Phys. Rev. B 73 235116
[16]	］Drew A J, Niedermayer C, Baker P J, Pratt F L, Blundell S J, Lancaster T, Liu R H, Wu G, Chen X H, Watanabe I, Malik V K, Dubroka A, Rssle M, Kim K W, Baines C, Bernhard C 2009 Nat. Mater. 8 310
[17]	］Yao D X, Carlson E W 2008 Phys. Rev. B 78 052507
[18]	］Baker P J, Franke I, Lancaster T, Blundell S J, Kerslake L, Clarke S J 2008 Phys. Rev. B 79 060402
[19]	］Ma F J, Lu Z Y, Xiang T 2008 Phys. Rev. B 78 224517
[20]	］Si Q, Abrahams E 2008 Phys. Rev. Lett. 101 076401
[21]	］Yildirim T 2008 Phys. Rev. Lett. 101 057010

施引文献

[1]	［1］Kamihara Y, Watanabe T, Hirano M, Hosono H 2008 J. Am. Chem. Soc. 130 3296
[2]	［2］Wei Z, Li H O, Hong W L, Lü Z M, Wu H Y, Guo X F, Ruan K Q 2008 J. Supercond. Nov. Magn. 21 213
[3]	［3］Wang C, Li Y K, Zhu Z W, Jiang S, Lin X, Luo Y K, Chi S, Li L J, Ren Z, He M, Chen H, Wang Y T, Tao Q, Cao G H, Xu Z A 2009 Phys. Rev. B 79 054521
[4]	［4］Xiao Y, Su Y, Mittal R, Chatterji T, Hansen T, Kumar M N, Matsuishi S, Hosono H, Brueckel T 2009 Phys. Rev. B 79 060504
[5]	［5］Cao G H, Jiang S, Lin X, Wang C, Li Y K, Ren Z, Tao Q, Feng C M, Dai J H, Xu Z A, Zhang F C 2009 Phys. Rev. B 79 174505
[6]	［6］Tarascon J M, Greene L H, Barboux P, McKinnon W R, Hull G W, Orlando T P, Delin K A, Foner S, McNiff E J 1987 Phys. Rev. B 36 8393
[7]	［7］Sefat A S, Huq A, Mcgruire M A, Jin R, Sales B C, Mandrus D, Cranswick L M D, Stephens P W, Stone K H 2008 Phys. Rev. B 78 104505
[8]	［8］Dong J, Zhang H J, Xu G, Li Z, Li G, Hu W Z, Wu D, Chen G F, Dai X, Luo J L, Fang Z, Wang N L 2008 Europhys. Lett. 83 27006
[9]	［9］Matsuishi S, Inoue Y, Nomura T, Hirano M, Hosono H 2008 J. Phys. Soc. Jpn. 77 113709
[10]	］Tegel M, Johansson S, Weiss V, Schellenberg I, Hermes W, Pottgen R, Johrendt D 2008 Europhys. Lett. 84 67007
[11]	］Han F, Zhu X, Mu G, Cheng P, Wen H H 2008 Phys. Rev. B 78 180503
[12]	］Blaha P, Schwarz K, Sorantin P, Trickey S B 1990 Comput. Phys. Commun. 59 399
[13]	］Zhang J H, Ma R, Liu S, Liu M 2006 Acta Phys. Sin. 55 4816 (in Chinese) ［张加宏、马荣、刘甦、刘楣 2006 55 4816］
[14]	］Ma R, Zhang J H, Du J L, Liu S, Liu M 2006 Acta Phys. Sin. 55 6580 (in Chinese) ［马荣、张加宏、杜锦丽、刘甦、刘楣 2006 55 6580］
[15]	］Wu Z G, Cohen R E 2006 Phys. Rev. B 73 235116
[16]	］Drew A J, Niedermayer C, Baker P J, Pratt F L, Blundell S J, Lancaster T, Liu R H, Wu G, Chen X H, Watanabe I, Malik V K, Dubroka A, Rssle M, Kim K W, Baines C, Bernhard C 2009 Nat. Mater. 8 310
[17]	］Yao D X, Carlson E W 2008 Phys. Rev. B 78 052507
[18]	］Baker P J, Franke I, Lancaster T, Blundell S J, Kerslake L, Clarke S J 2008 Phys. Rev. B 79 060402
[19]	］Ma F J, Lu Z Y, Xiang T 2008 Phys. Rev. B 78 224517
[20]	］Si Q, Abrahams E 2008 Phys. Rev. Lett. 101 076401
[21]	］Yildirim T 2008 Phys. Rev. Lett. 101 057010

[1]	李更, 丁洪, 汪自强, 高鸿钧. 铁基超导体中的马约拉纳零能模及其阵列构筑. , 2024, 73(3): 030302. doi: 10.7498/aps.73.20232022
[2]	闻海虎. 高温超导体磁通钉扎和磁通动力学研究简介. , 2021, 70(1): 017405. doi: 10.7498/aps.70.20201881
[3]	李妙聪, 陶前, 许祝安. 铁基超导体的输运性质. , 2021, 70(1): 017404. doi: 10.7498/aps.70.20201836
[4]	孔令元, 丁洪. 铁基超导涡旋演生马约拉纳零能模. , 2020, 69(11): 110301. doi: 10.7498/aps.69.20200717
[5]	牟刚, 马永辉. 铁基超导1111体系CaFeAsF的单晶生长和物性研究. , 2018, 67(17): 177401. doi: 10.7498/aps.67.20181371
[6]	李世亮, 刘曌玉, 谷延红. 利用单轴压强下的电阻变化研究铁基超导体中的向列涨落. , 2018, 67(12): 127401. doi: 10.7498/aps.67.20180627
[7]	顾强强, 万思源, 杨欢, 闻海虎. 铁基超导体的扫描隧道显微镜研究进展. , 2018, 67(20): 207401. doi: 10.7498/aps.67.20181818
[8]	林桐, 胡蝶, 时立宇, 张思捷, 刘妍琦, 吕佳林, 董涛, 赵俊, 王楠林. 铁基超导体Li0.8Fe0.2ODFeSe的红外光谱研究. , 2018, 67(20): 207102. doi: 10.7498/aps.67.20181401
[9]	郭静, 吴奇, 孙力玲. 高压下的铁基超导体:现象与物理. , 2018, 67(20): 207409. doi: 10.7498/aps.67.20181651
[10]	龚冬良, 罗会仟. 铁基超导体中的反铁磁序和自旋动力学. , 2018, 67(20): 207407. doi: 10.7498/aps.67.20181543
[11]	王志成, 曹光旱. 新型交生结构自掺杂铁基超导体. , 2018, 67(20): 207406. doi: 10.7498/aps.67.20181355
[12]	刘奎立, 周思华, 陈松岭. 金属离子掺杂对CuO基纳米复合材料的交换偏置调控. , 2015, 64(13): 137501. doi: 10.7498/aps.64.137501
[13]	赵敬龙, 董正超, 仲崇贵, 李诚迪. 量子线/铁基超导隧道结中隧道谱的研究. , 2015, 64(5): 057401. doi: 10.7498/aps.64.057401
[14]	杜增义, 方德龙, 王震宇, 杜冠, 杨雄, 杨欢, 顾根大, 闻海虎. 铁基超导体FeSe0.5Te0.5表面隧道谱的研究. , 2015, 64(9): 097401. doi: 10.7498/aps.64.097401
[15]	俞榕. 铁基超导体多轨道模型中的电子关联与轨道选择. , 2015, 64(21): 217102. doi: 10.7498/aps.64.217102
[16]	李世超, 甘远, 王靖珲, 冉柯静, 温锦生. 铁基超导体Fe1+yTe1-xSex中磁性的中子散射研究. , 2015, 64(9): 097503. doi: 10.7498/aps.64.097503
[17]	李政, 周睿, 郑国庆. 铁基超导体的量子临界行为. , 2015, 64(21): 217404. doi: 10.7498/aps.64.217404
[18]	郑玉龙, 甄聪棉, 马丽, 李秀玲, 潘成福, 侯登录. Si-Al2O3复合薄膜的室温铁磁性. , 2011, 60(11): 117502. doi: 10.7498/aps.60.117502
[19]	李斌, 邢钟文, 刘楣. LiFeAs超导体中磁性与声子软化. , 2011, 60(7): 077402. doi: 10.7498/aps.60.077402
[20]	刘先锋, 韩玖荣, 江学范. 阻挫三角反铁磁AgCrO2螺旋自旋序的第一性原理研究. , 2010, 59(9): 6487-6493. doi: 10.7498/aps.59.6487

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