Статья
Спин-орбитальное взаимодействие в десятиорбитальной модели ферропниктидов
Д. А. Иванов
Сибирский федеральный университет, Свободный просп. 79, 660041 Красноярск, Россия
e-mail: danik.aliw@gmail.com
М. М. Коршунов
Институт физики им. Л.В. Киренского, Федеральный исследовательский центр Красноярский научный центр СО РАН, ул. Академгородок, 50, стр. 38, 660036, Красноярск, Россия
УДК 538.945
Аннотация
Исследовано влияние спин-орбитального взаимодействия на зонную структуру и поверхность Ферми в десятиорбитальной модели ферропниктидов. Поскольку в элементарной ячейке находятся два иона железа, которые связаны через орбитали мышьяка, в эффективной модели введены константы, отвечающие за спин-орбитальное взаимодействие между ионами и внутри них, чтобы изучить, какое влияние эти вклады оказывают на зонную структуру. Показано, что внутриионная и межионная части спин-орбитального взаимодействия изменяют топологию поверхности Ферми, расщепляя четыре контура Ферми вокруг точки M = (π, π). При этом, такое изменение появляется даже при наличии только внутриионного спин-орбитального взаимодействия; наличие конечного эффективного межионного спин-орбитального взаимодействия для этого не требуется.
Ключевые слова: сверхпроводники на основе железа; спин-орбитальное взаимодействие; зонная структура; поверхность Ферми.
Литература
[1] М.В. Садовский, УФН 178, 1243 (2008). DOI: 10.3367/UFNr.0178.200812b.1243
[2] Ю.А. Изюмов, Э.З. Курмаев, УФН 178, 1307 (2008). DOI: 10.3367/UFNr.0178.200812d.1307
[3] P.J. Hirschfeld, Comptes Rendus Physique 17, 197 (2016). DOI: 10.1016/j.crhy.2016.06.001
[4] R.M. Fernandes, A.I. Coldea, H. Ding, I. R. Fisher, P. J. Hirschfeld, G. Kotlia, Nature 601, 35 (2022). DOI: 10.1038/s41586-021-04073-2
[5] J. Wang, Y. Wu, X. Zhou, Y. Li, B. Teng, P. Dong, J. He, Y. Zhang, Y. Ding, J. Li, Advances in Physics: X 6, 1878931 (2021). DOI: 10.1080/23746149.2021.1878931
[6] P.J. Hirschfeld, M.M. Korshunov, I.I. Mazin, Rep. Prog. Phys. 74, 124508 (2011). DOI: 10.1088/0034-4885/74/12/124508
[7] O.J. Lipscombe, L. W. Harriger, P. G. Freeman, M. Enderle, C. Zhang, M. Wang, T. Egami, J. Hu, T. Xiang et al., Phys. Rev. B 82, 064515 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevB.82.064515
[8] M.M. Korshunov, Y.N. Togushova, I. Eremin, P.J. Hirschfeld, J. Supercond. Nov. Magn. 26, 2873 (2013). DOI: 10.1007/s10948-013-2212-6
[9] D.A. Ivanov, Yu.N. Togushova, M.M. Korshunov, J. Sib. Fed. Univ. Math. Phys. 16, 795 (2023). EDN: RSIPYX
[10] D. Daghero, M. Tortello, G.A. Ummarino, R.S. Gonnelli, Rep. Prog. Phys. 74, 124509 (2011). DOI: 10.1088/0034-4885/74/12/124509
[11] Т.Е. Кузьмичёва, А.В. Муратов, С.А. Кузьмичёв, А.В. Садаков, Ю.А. Алещенко, В.А. Власенко, В.П. Мартовицкий, К.С. Перваков, Ю.Ф. Ельцев, В.М. Пудалов, УФН 187, 450 (2017). DOI: 10.3367/UFNr.2016.10.038002
[12] Т.Е. Кузьмичева, С.А. Кузьмичёв, И.В. Морозов, С. Вурмель, Б. Бюхнер, Письма в ЖЭТФ 111, 388 (2020). DOI: 10.31857/S0370274X20060090
[13] Т.Е. Кузьмичева, С.А. Кузьмичев, Письма в ЖЭТФ 114, 685 (2021). DOI: 10.31857/S1234567821220110
[14] S.V. Borisenko, V.B. Zabolotnyy, A.A. Kordyuk, D.V. Evtushinsky, T.K. Kim, I.V. Morozov, R. Follath, B. Büchner, Symmetry 4, 251 (2012). DOI: 10.3390/sym4010251
[15] Y.S. Kushnirenko, D. V. Evtushinsky, T. K. Kim, I. Morozov, L. Harnagea, S. Wurmehl, S. Aswartham, B. Büchner, A.V. Chubukov et al., Phys. Rev. B 102, 184502 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevB.102.184502
[16] H. Eschrig, K. Koepernik, Phys. Rev. B 80, 104503 (2009). DOI: 10.1103/PhysRevB.80.104503
[17] S. Mukherjee, A. Kreisel, P. J. Hirschfeld, B. M. Andersen, et al., Phys. Rev. Lett. 115, 026402 (2015). DOI: 10.1103/PhysRevLett.115.026402
[18] S. Graser, T.A. Maier, P.J. Hirschfeld, D.J. Scalapino, New J. Phys. 11, 025016 (2009). DOI: 10.1088/1367-2630/11/2/025016
[19] Д.А. Иванов, М.М. Коршунов, Сверхпроводимость: фундаментальные и прикладные исследования 4, 12 (2024). DOI: 10.62539/2949-5644-2024-0-4-12-18
[20] J. Paglione, R.L. Greene, Nature Physics 6, 645 (2010). DOI: 10.1038/nphys1759
[21] M.M. Korshunov, Perturbation Theory: Advances in Research and Applications // Itinerant Spin Fluctuations in Iron-Based Superconductors / Ed. by Z. Pirogov. – New York: Nova Science Publishers, 2018.
[22] М.М. Коршунов, УФН 184, 882 (2014). DOI: 10.3367/UFNr.0184.201408h.0882