準粒子干渉と中性子散乱を伴う鉄ベースの超伝導体の標識変化の超伝導ギャップをテストする

材料固有のバンド構造と超伝導（SC）ギャップ特性を使用して、鉄プニクチドおよび層状鉄セレニド化合物の準粒子干渉（QPI）パターンと非弾性中性子散乱（INS）スペクトルの現象学的計算を提示します。QPIとINSスペクトルの両方が、ボゴリボフ準粒子の散乱により発生するため、散乱ベクターとエネルギースケールの1対1の対応を示します。これらの2つの分光法により、比較研究により、基礎となるペアリング構造とSCギャップの位相に関する定量的かつ明確な情報を抽出できるように、互いに補完することがわかります。SCギャップのノードレスおよび等方性の性質により、QPIマップとINSマップの両方は、プニクチドの2つのエネルギー（2つのSCギャップ）と鉄セレニドの1つのエネルギーのみに集中していますが、SCギャップの散乱と同じ兆候の散乱のための関連する散乱ベクターQは、これらの分光法の間で変化します。特に新しく発見された鉄セレニド化合物について提示された結果は、この高温超伝導体のこのクラスのノードレスD波のペアリングをテストするために使用できます。

We present a phenomenological calculation of the quasiparticle interference (QPI) pattern and inelastic neutron scattering (INS) spectra in iron-pnictide and layered iron-selenide compounds by using material specific band structure and superconducting (SC) gap properties. As both the QPI and the INS spectra arise due to scattering of the Bogolyubov quasiparticles, they exhibit a one-to-one correspondence of the scattering vectors and the energy scales. We show that these two spectroscopies complement each other in such a way that a comparative study allows one to extract quantitative and unambiguous information about the underlying pairing structure and the phase of the SC gap. Due to the nodeless and isotropic nature of the SC gaps, both the QPI and INS maps are concentrated at only two energies in pnictide (two SC gaps) and one energy in iron-selenide, while the associated scattering vectors q for scattering of sign-changing and same sign of the SC gaps change between these spectroscopies. The results presented, particularly for the newly discovered iron-selenide compounds, can be used to test the nodeless d-wave pairing in this class of high temperature superconductor.