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铁基超导Fel+yTel-xSex中磁性的中子散射研究

李世超 甘远 王靖珲 冉柯静 温锦生 物理学报 2015年第09期

摘要:本文对本研究组主要的研究领域——利用中子散射研究铁基超导体Fel+yTel-xSex中磁性与超导的相互作用进行简要综述 Fel+yTel-xSex具有和其他铁基、铜基超导体相似的相图——母相Fel+yTe是反铁磁体,随着Se掺杂的增加,母相的反铁磁序受到抑制,随后在x~30%处体超导出现,在x~50%处达到最佳掺杂,此时超导转变温度Te~15K,达到整个体系在常压下的五最大值.它们的相图又存在着差别:在相图末端,即当Se掺杂达100%时,Fel+ySe仍然超导,Te~8K.该体系母相磁有序的面内波矢大致为(0.5,0)(采用每个原胞含2个铁原子的四方结构),随着Se含量的增加,在超导逐渐发展的同时,磁激发谱的谱重被逐渐转移到波矢为(0.5,0.5)处.(0.5,0.5)处在温度低于瓦时出现中子.自旋共振峰.施加外磁场后,超导受到抑制,该共振峰也被压制.从这些实验结果我们得到以下的结论:在这个体系中磁性和超导紧密耦合在一起——(0.5,0)处的静态磁有序与超导互相竞争,(0.5,0.5)附近的自旋激发则可能对超导电性的形成具有重要的促进作用.本文还将简要讨论磁性的来源和3d过渡金属的替代效应.

关键词:铁基超导体中子散射磁有序自旋激发

单位:南京大学物理学院、固体微结构物理国家重点实验室、超导物理和材料研究中心、人工微结构科学与技术协同创新中心 南京210093

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