Fale gęstości ładunkowej w nadprzewodnikach na bazie żelaza badane metodą spektroskopii mössbauerowskiej

Abstract

Praca ta jest poświęcona badaniu oddziaływań nadsubtelnych w związkach nadprzewodników na bazie żelaza metodą spektroskopii mössbauerowskiej linii 14,41-keV w 57Fe. Nadprzewodniki Ba0.6K0.4Fe2As2 z rodziny ‘122’ (o temperaturze krytycznej Tsc = 38 K) oraz SmFeAsO0.91F0.09 z rodziny ‘1111’ (Tsc = 47 K) były badane w przedziale temperatur 4,2 K – 300 K ze szczególnym uwzględnieniem obszaru przejścia do stanu nadprzewodnictwa. Niewspółmierna modulacja gęstości ładunkowej elektronów prowadząca do niewspółmiernej modulacji tensora gradientu pola elektrycznego na jądrach atomów żelaza została odkryta początkowo w związku Ba0.6K0.4Fe2As2, a następnie w nadprzewodniku z rodziny ‘1111’. Jest to nowy rodzaj porządku w fazie materii skondensowanej nazwany falą gradientu pola elektrycznego (electric field gradient wave - EFGW). W pracy omówiono sposób obserwacji tego porządku oraz zmiany modulacji gradientu pola elektrycznego wywołane otwieraniem się anizotropowej przerwy energetycznej wiodącej do tworzenia się kondensatu Bosego.

This doctoral thesis is devoted to the study of the hyperfine interactions in the iron-based superconductors Ba0.6K0.4Fe2As2 belonging to the ‘122’ family (superconducting transition temperature Tsc = 38 K) and SmFeAsO0.91F0.09 of the ‘1111’ family (Tsc = 47 K). Above compounds have been studied by 14.41-keV Mössbauer transition in 57Fe in the temperature range 4.2 – 300 K with the particular attention paid to the superconducting transition region. Charge density wave (CDW) and modulation of the electric field gradient (EFG) on the iron nuclei develop within those systems. The new type of hyperfine interaction modulation called electric field gradient wave (EFGW) is seen on the iron nuclei. The charge modulation is sensitive to the transition between normal and superconducting state as CDW and EFGW strongly vary at the superconducting gap opening. The way leading to the observation of the new type of the hyperfine interactions is discussed within this thesis. The change of modulation of the EFG during creation of the superconducting Bose condensate is discussed as well.