Electron doping evolution of the magnetic excitations in BaFe<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msub><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>Ni<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msub><mml:mrow/><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:math>As<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msub><mml:mrow/><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math>
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Notice bibliographique
Résumé
We use inelastic neutron scattering (INS) spectroscopy to study the magnetic excitations spectra throughout the Brillouin zone in electron-doped iron pnictide superconductors BaFe${}_{2\ensuremath{-}x}$Ni${}_{x}$As${}_{2}$ with $x=0.096,0.15,0.18$. While the $x=0.096$ sample is near optimal superconductivity with ${T}_{c}=20$ K and has coexisting static incommensurate magnetic order, the $x=0.15,0.18$ samples are electron overdoped with reduced ${T}_{c}$ of 14 and 8 K, respectively, and have no static antiferromagnetic (AF) order. In previous INS work on undoped ($x=0$) and electron optimally doped ($x=0.1$) samples, the effect of electron doping was found to modify spin waves in the parent compound BaFe${}_{2}$As${}_{2}$ below $\ensuremath{\sim}$100 meV and induce a neutron spin resonance at the commensurate AF ordering wave vector that couples with superconductivity. While the new data collected on the $x=0.096$ sample confirm the overall features of the earlier work, our careful temperature dependent study of the resonance reveals that the resonance suddenly changes its $Q$ width below ${T}_{c}$ similar to that of the optimally hole-doped iron pnictides Ba${}_{0.67}$K${}_{0.33}$Fe${}_{2}$As${}_{2}$. In addition, we establish the dispersion of the resonance and find it to change from commensurate to transversely incommensurate with increasing energy. Upon further electron doping to overdoped iron pnictides with $x=0.15$ and 0.18, the resonance becomes weaker and transversely incommensurate at all energies, while spin excitations above $\ensuremath{\sim}$100 meV are still not much affected. Our absolute spin excitation intensity measurements throughout the Brillouin zone for $x=0.096,0.15,0.18$ confirm the notion that the low-energy spin excitation coupling with itinerant electron is important for superconductivity in these materials, even though the high-energy spin excitations are weakly doping dependent.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,007 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,004 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,007 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,005 |
| Études des sciences et des technologies | 0,005 | 0,007 |
| Communication savante | 0,005 | 0,006 |
| Science ouverte | 0,009 | 0,007 |
| Intégrité de la recherche | 0,006 | 0,007 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,101 | 0,014 |
Scores machine (provisoires)
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