图:FeGe中的长程CDW和CDW超胞结构 笼目晶格反铁磁体FeGe因电荷序与磁性共存而备受关注,厘清其中电荷序的成因对加深理解笼目材料的物理性质有重要作用。早期研究发现FeGe中的电荷序是短程的,并提出了多种可能的起源,但存在强烈争议。我们率先发现退火温度对FeGe单晶的质量具有重要影响,并在320°的退火温度下得到了具有长程电荷序的高质量FeGe单晶。结合多种研究手段,确定了FeGe中的2×2×2电荷序是一阶相变,并确定了FeGe中CDW相的超胞结构,最主要的晶格畸变是笼目层1/4的Ge-1原子发生了层间二聚化。进一步的研究发现Ge-1位原子无序对于FeGe中长程电荷序的形成具有重要影响。我们的研究为FeGe中CDW的后续研究提供了材料基础,所确定的CDW超胞结构也有助于甄别CDW机理。我们的工作发表在了Nat. Commun.15, 6262 (2024).
图1 CsCa2Fe4As4F2中的kink行为 电子-玻色子相互作用在非常规超导电性中具有十分重要的作用。在电子结构中,通常认为能带色散中出现的kink结构对应某种电子-玻色子相互作用,所以研究kink的行为对于理解非常规超导体中的配对至关重要。我们通过角分辨光电子能谱在双层铁基超导体CsCa2Fe4As4F2中观察到kink结构存在的证据,如图1(a)和1(b)所示。该kink的能量位置在费米能以下15 meV, 对应着某个能量为9 meV的玻色模式。这个kink表现出很强轨道选择性,其仅在dxz轨道上观测到。同时,它也具有十分强的温度依赖行为,如图1(c)和1(d)所示,当温度升到超导转变温度之上超导能隙闭合时,这种kink结构消失,表明玻色子模式与超导性密切相关。此外,它还具有很强的动量依赖性,如图1(e)所示,从G-M方向到G-X方向,该kink逐渐消失。种种实验结果表面该玻色模与超导之间存在极强的关联性。然而,这种模式的起源仍未确定,我们可以排除声子和非弹性中子散射观察到的自旋共振模式。这种模式的行为相当独特,挑战了我们目前对双层FeAs 基超导体超导配对机制的理解。我们的