In-plane electronic anisotropy of differently doped AFe2As2 (A = Ba, Eu) superconductors
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Wir haben das Wechselspiel von magnetischer und nematischer Ordnung, Supraleitung und dem kollabierten tetragonalen Zustand in prototypischen AFe2As2 (A=Eu, Ca) basierten Eisenpniktiden untersucht. Für EuFe2As2 fanden wir einen verschwindenden Einfluss der Eu2+ Momente auf die elektronischen Eigenschaften. Allerdings ermöglichen bereits sehr kleine in der Ebene angelegte Magnetfelder die Konfiguration von Zwillingsdomänen, welche unterhalb des tetragonal-orthorhombischen Phasenübergangs entstehen, zu beeinflussen. Eine dauerhaft wirksame Entzwilligung in sehr kleinen Feldern, welche bei Temperaturen unterhalb der Eu2+ magnetischen Ordnung angelegt werden, wird beobachtet. Dies konnten wir quantitativ durch eine winzige biquadratische Kopplung zwischen Eu und Fe Momenten, welche eine Parallelstellung bevorzugt, erklären. Außerdem haben wir die Natur des kollabierten tetragonalen Zustands in Ca0.8Sr0.2Fe2As2 untersucht. Mittels Synchrotron-Streuung und Spektroskopie an verschiedenen unter chemischem Druck stehenden Einkristallen beobachteten wir, dass die Fe Momente trotz der Bildung von zwischenebenen As-As Bindungen erhalten bleiben. Dies impliziert, dass die Fe-As Bindungsgeometrie kritisch für die Stabilität des Magnetismus ist. Vergleichende DFT Rechnungen zeigen, dass der kollabierte tetragonale Zustand nicht primär durch As-As Bindungen getrieben wird, sondern eine nichtmagnetische stark kovalente Phase beinhaltet, welche von anderen magnetischen und paramagnetischen Phasen unterschieden werden kann, selbst wenn unter bestimmten Bedingungen beide relativ ähnliche Gitterparameter aufweisen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Experimental evidence for importance of Hund’s exchange interaction for incoherence of charge carriers in iron-based superconductors. Phys. Rev. B 95 (2017) 144513
J. Fink, E.D.L. Rienks, S. Thirupathaiah, J. Nayak, A. van Roekeghem, S. Biermann, T. Wolf, P. Adelmann, H.S. Jeevan, P. Gegenwart, S. Wurmehl, C. Felser, and B. Büchner
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Local and collective magnetism of EuFe2As2. Phys. Rev. B 95 (2017) 115152
Jonathan Pelliciari, Kenji Ishii, Marcus Dantz, Xingye Lu, Daniel E. McNally, Vladimir N. Strocov, Lingyi Xing, Xiancheng Wang, Changqing Jin, Hirale S. Jeevan, Philipp Gegenwart, and Thorsten Schmitt
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Multistage Magnetic Detwinning in Eu-based Iron Pnictides. Dissertation, Universität Augsburg (2017)
J. Maiwald
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Collapsed tetragonal phase as a strongly covalent and fully nonmagnetic state: Persistent magnetism with interlayer As–As bond formation in Rh-doped Ca0.8Sr0.2Fe2As2. Phys. Rev. B 97 (2018) 020510(R)
K. Zhao, J.K. Glasbrenner, H. Gretarsson, D. Schmitz, J. Bednarcik, M. Etter, J.P. Sun, R.S. Manna, A. Al-Zein, S. Lafuerza, W. Scherer, J.G. Cheng, and P. Gegenwart
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Microscopic Theory of Magnetic Detwinning in Iron-Based Superconductors with Large-Spin Rare Earths. Phys. Rev. X 8 (2018) 011011
Jannis Maiwald, I.I. Mazin, and Philipp Gegenwart
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Linkage between scattering rates and superconductivity in doped ferropnictides, arXiv
J. Fink, E.D.L. Rienks, M.Yao, R. Kurleto, J. Bannies, S. Aswartham, I. Morozov, S. Wurmehl, T. Wolf, F. Hardy, C. Meingast, H.S. Jeevan, J. Maiwald, P. Gegenwart, C. Felser, B. Buechner
