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铁基氟化物超导体SrFe1-xCoxAsF(x=0, 0.125)声子特性的第一性原理计算研究

王玮 尹新国

铁基氟化物超导体SrFe1-xCoxAsF(x=0, 0.125)声子特性的第一性原理计算研究

王玮, 尹新国
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  • 采用基于第一性原理的平面波赝势方法,计算了铁基氟化物及其钴掺杂超导体SrFe1-xCoxAsF(x=0,0.125)在四方非磁态与正交条纹反铁磁态下的声子谱(声子色散曲线、声子态密度)及电-声子耦合常数. 计算发现:条纹反铁磁相互作用下的自旋-声子耦合效应强于电-声子耦合作用使声子谱的宽度减小;自旋效应使声子的有效质量增加导致条纹反铁磁态下Fe原子与As原子的耦合振动频率减小. 另外,掺杂和自旋效应是提高电-声子耦合常数的两个有效方法,但计算所得超导转变温度远小于实验测量值,表明铁基超导电性非简单的电-声子耦合配对机理.
    • 基金项目: 国家自然科学基金青年基金(批准号:11104100)和安徽省高等学校质量工程项目(批准号:2011248)资助的课题.
    [1]

    Kamihara Y, Watanabe T, Hirano M, Hosono H 2008 J. Am. Chem. Soc. 130 3296-3297

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    Chen G F, Li Z, Wu D, Li G, Hu W Z, Dong J, Zheng P, Luo J L, Wang N L 2008 Phys. Rev. Lett. 100 247002

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    Chen X H, Wu T, Wu G, Liu R H, Chen H, Fang D F 2008 Nature 453 761

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    Ren Z A, Yang J, Lu W, Yi W, Shen X L, Li Z C, Che G C, Dong X L, Sun L L, Zhou F, Zhao Z X 2008 EPL 82 57002

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    Matano K, Ren Z A, Dong X L, Sun L L, Zhao Z X, Zheng G Q 2008 EPL 83 57001

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    Wang C, Li L J, Chi S, Zhu Z W, Ren Z, Li Y K, Wang Y T, Lin X, Luo Y K, Jiang S, Xu X F, Cao G H, Xu Z A 2008 EPL 83 67006

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    Sefat A S, Huq A, McGruire M A, Jin R Y, Sales B C, Mandrus D, Cranswick L M D, Stephens P W, Stone K H 2008 Phys. Rev. B 78 104505

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    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

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    Cao G H, Jiang S, Lin X, Wang C, Li Y K, Ren Z, Tao Q, Feng C, Dai J H, Xu Z A, Zhang F C 2009 Phys. Rev. B 79 174505

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    Xiao Y, Su Y, Mittal R, Chatterji T, Hansen T, Kumar C M N, Matsuishi S, Hosono H, Brueckel Th 2009 Phys. Rev. B 79 060504

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    Kandyel E, Sekkina M A 2002 J. Phys. Chem. Solids 63 1815

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    Tegel M, Johansson S, Weiss V, Tegel M, Johansson S, Weiss V, Schellenberg I, Hermes W, Pöttegn R, Johrendt D 2008 EPL 84 67007

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    Egami T, Fine B V, Parshall D, Subedi A, Singh D J 2010 Adv. Condens. Matter Phys. 2010 164916

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    [29]

    Perdew J P, Burke K, Ernzerhof M 1996 Phys. Rev. Lett. 77 3865

  • [1]

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    [3] 段德芳, 马艳斌, 邵子霁, 谢慧, 黄晓丽, 刘冰冰, 崔田. 高压下富氢化合物的结构与奇异超导电性. 物理学报, 2017, 66(3): 036102. doi: 10.7498/aps.66.036102
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-28
  • 修回日期:  2014-01-29
  • 刊出日期:  2014-05-05

铁基氟化物超导体SrFe1-xCoxAsF(x=0, 0.125)声子特性的第一性原理计算研究

  • 1. 淮北师范大学, 物理与电子信息学院, 淮北 235000
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年基金(批准号:11104100)和安徽省高等学校质量工程项目(批准号:2011248)资助的课题.

摘要: 采用基于第一性原理的平面波赝势方法,计算了铁基氟化物及其钴掺杂超导体SrFe1-xCoxAsF(x=0,0.125)在四方非磁态与正交条纹反铁磁态下的声子谱(声子色散曲线、声子态密度)及电-声子耦合常数. 计算发现:条纹反铁磁相互作用下的自旋-声子耦合效应强于电-声子耦合作用使声子谱的宽度减小;自旋效应使声子的有效质量增加导致条纹反铁磁态下Fe原子与As原子的耦合振动频率减小. 另外,掺杂和自旋效应是提高电-声子耦合常数的两个有效方法,但计算所得超导转变温度远小于实验测量值,表明铁基超导电性非简单的电-声子耦合配对机理.

English Abstract

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