ИСТИНА

Соединение FeSe обладает рядом важных особенностей, изучение которых являются актуальными на современном этапе развития физики твердого тела. Прежде всего, это одно из базовых соединений железосодержащих высокотемпературных сверхпроводников — нового, перспективного класса сверхпроводящих материалов. В FeSe наблюдается структурный переход из тетраганальной в орторомбическую фазу, который связывают, в частности, с проявлением нематичности - популярной в настоящее время модели, претендующей на новый механизм спаривания в железосодержащих сверхпроводниках. Для состава FeSe недавно были проведены исследования осцилляций Шубникова де Газа [1], показавшие, что величина зон в этих соединениях заметно меньше, чем предполагалось ранее на основе зонных расчетов. Рис.1 Внешний вид образца с 19 % серы, смонтированного для транспортных измерений. Нами были синтезированы и исследованы свойства монокристаллов серии Fe(Se1-xSx) для x=0.04, 0.09 и 0.19. Следует отметить, что кристалл с рекордным 19% содержанием серы был синтезирован и исследован впервые. Размеры монокристаллов имели характерные значения порядка 1 х 1 х 0.2 мм. На рисунке 1 приведена фотография этого образца, смонтированного для транспортных измерений. Видно, что огранка кристалла соответствует тетрагональной сингонии. Рис. 2 Температурные зависимости сопротивления в логарифмических координатах. Составы демонстрируют металлический характер температурной зависимости сопротивления при низких температурах, с тенденцией к насыщению и дальнейшему падению при температурах выше 300 К. Величины сопротивления имеют порядок десятых мОм*см, что необычно много для полуметаллов. На зависимостях сопротивления от температуры для составов с x=0.04 и x=0.09 имеются изломы ниже 100 К, которые вызваны переходами в орторомбическую фазу. Для x=0.19 такого излома нет, что, с одной стороны, согласуется с понижением температуры перехода при увеличении содержания серы у других образцов, а с другой, означает, что данный состав сохраняет тетраэдрическую структуру вплоть до температуры сверхпроводящего перехода. Образец с 19% содержанием серы интересен еще и тем, что он продемонстрировал уменьшение температуры сверхпроводящего перехода, в то время как, до этого удавалось получать только замещения по сере повышающие температуру сверхпроводящего перехода. Таким образом, можно говорить о том, что по замещению серой удалось достичь «передопированного» состояния, т.е воспроизвести стандартную колоколообразную фазовую диаграмму зависимости Тс от степени замещения. Рис. 3 Температурные зависимости верхних критических полей исследованных составов для двух ориентаций поля по отношению к базисной плоскости кристалла. На вставке: зависимость критической температуры от степени замещения. На рисунке 3 приведены зависимости верхнего критического поля от температуры, для поля перпендикулярного плоскости ab и поля параллельного плоскости ab, для всех исследованных образцов. Значения производной dHc/dT, при Н лежащем в плоскости ab, составляют -6.32, -5.58 и -3.84 Тл/К для составов с 9, 4 и 19 % серы соответственно. Для случая, когда поле перпендикулярно плоскости ab, значения производной составляют -2.05, -2.0 и -1.34 Тл/К соответственно. С одной стороны, видно, что для образца с максимальным замещением, величины производной для обоих направлений, а значит и длины когерентности, изменилась существенно, что можно рассматривать как некое подтверждение важности нематических свойств в данных соединениях. Но, с другой стороны, анизотропия величин производных, или длин когерентности, сохраняется с хорошей точностью. На наш взгляд это вступает в прямое противоречие с предположением о важности нематических свойств для формирования сверхпроводящего состояния в исследованных составах. [1] T. Terashima, N. Kikugawa, A. Kiswandhi, E-S. Choi, J. S. Brooks, S. Kasahara, T. Watashige, H. Ikeda, T. Shibauchi, Y. Matsuda, T. Wolf, A. E. Böhmer, F. Hardy, C. Meingast, H. v. Löhneysen, M. Suzuki, R. Arita, and S. Uji “Anomalous Fermi surface in FeSe seen by Shubnikov–de Haas oscillation measurements”, Phys. Rev. B 144517 (2014)