Температурна залежність електронної структури FeSe

Abstract

Характерною загальною особливістю електронної структури надпровідників на основі заліза є систематичний зсув реальних електронних зон у порівнянні з розрахованими, який, ймовірно, пов’язаний із міжелектронною взаємодією. У ряді недавніх робіт було висловлено гіпотезу, що цей зсув разом із величиною взаємодії мають зменшуватися зі збільшенням температури, а також наведено експериментальні дані на її підтримку. Ми детально дослідили еволюцію електронної структури FeSe від 20 до 250 К та прийшли до висновку, що зсув із температурою dxy-зони в центрі Бріллюенової зони приводить до протилежного ефекту — енергія зв’язку dxy-електронів збільшується з ростом температури.

Характерной особенностью электронной структуры сверхпроводников на основе железа является систематическое смещение реальных электронных зон по сравнению с рассчитанными, которое, вероятно, связано с взаимодействием между электронами. В ряде недавних работ была высказана гипотеза, что это смещение вместе с величиной взаимодействия должны уменьшаться с увеличением температуры, и даже были приведены экспериментальные данные в её поддержку. Мы детально исследовали эволюцию электронной структуры FeSe от 20 до 250 К и пришли к выводу, что смещение с температурой dxy-зоны в центре зоны Бриллюэна приводит к обратному эффекту — энергия связи dxy-электронов увеличивается с ростом температуры.

A characteristic feature of the electronic structure of iron-based superconductors is the shift of experimental electronic bands in comparison to the results of calculations. This shift is most likely a result of electron–electron interaction. In some recent papers, a hypothesis that the shift, together with interaction magnitude, should decrease with temperature is proposed, and some experimental evidences are presented to support it. We investigate in details the evolution of electronic band structure of FeSe in temperature range from 20 to 250 K. We conclude that the shift of dxy-band in the centre of the Brillouin’s zone results in the opposite effect—binding energy of dxy-electrons increases with increasing of temperature.