Lattice dynamics of iron chalcogenides – Raman scattering study
Main Article Content
Abstract
The discovery of superconductivity in FeSe led to a new subclass of high-temperature superconductors – iron chalcogenides. Materials from this group exhibit variety of specific features, from superconductivity with relatively high critical temperatures to low-dimensional magnetic properties. This review presents the most important results regarding the iron chalcogenides, with special emphasis on their vibrational properties investigated by means of Raman spectroscopy. Temperature- and/or doping-dependent Raman scattering spectra of iron chalcogenides provide a valuable insight into the complex relationships between the vibrational, electronic and magnetic properties of these materials. The results presented in this review demonstrated that Raman spectroscopy provides new insights which may significantly improve our understanding of the fundamental properties of iron chalcogenides.
Downloads
Metrics
Article Details
Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution license 4.0 that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
References
H. Kamerlingh Onnes, Commun. Phys. Lab. Univ. Leiden 120b (April 1911), reprinted in Proc. K. Ned. Akad. Wet.13 (1911) 1274
A. W. Sleight, J. L. Gillson, P. E. Bierstedt, Solid State Commun. 17 (1975) 27
J. G. Bednorz, K. A. Müller, Z. Angew. Phys., B 64 (1986) 189
C. W. Chu, P. H. Hor, R. L. Meng, L. Gao, Z. J. Huang, Y. Q. Wang, Phys. Rev. Lett. 58 (1987) 908
C. W. Chu, P. H. Hor, R. L. Meng, L. Gao, Z. J. Huang, Science 235 (1987) 567
M. A. Kastner, R. J. Birgeneau, G. Shirane, Y. Endoh, Rev. Mod. Phys. 70 (1998) 897
P. A. Lee, N. Nagaosa, X.-G. Wen, Rev. Mod. Phys. 78 (2006) 17
E. Dagotto, Rev. Mod. Phys. 66 (1994) 763
P. Monthoux, A. V. Balatsky, D. Pines, Phys. Rev. Lett. 67 (1991) 3448
D. J. Scalapino, Phys. Rep. 250 (1995) 329
C. C. Tsuei, J. R. Kirtley, C. C. Chi, Lock-See Yu-Jahnes, A. Gupta, T. Shaw, J. Z. Sun, M. B. Ketchen, Phys. Rev. Lett. 73 (1994) 593
Y. Kamihara, H. Hiramatsu, M. Hirano, R. Kawamura, H. Yanagi, T. Kamiya, H. Hosono, J. Am. Chem. Soc. 128 (2006) 10012
Y. Kamihara, T. Watanabe, M. Hirano, H. Hosono, J. Am. Chem. Soc. 130 (2008) 3296
Z.-A. Ren, G.-C. Che, X.-L. Dong, J. Yang, W. Lu, W. Yi, X.-L. Shen, Z.-C. Li, L.-L. Sun, F. Zhou, Europhys. Lett. 83 (2008) 17002
M. Rotter, M. Tegel, D. Johrendt, Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 107006
X. C. Wang, Q. Q. Liu, Y. X. Lv, W. B. Gao, L. X. Yang, R. C. Yu, F. Y. Li, C. Q. Jin, Solid State Commun. 148 (2008) 538
M. D. Lumsden, A. D. Christianson, J. Phys.: Condens. Matter 22 (2010) 203203
D. C. Johnston, Adv. Phys. 59 (2010) 803
H. Chen, Y. Ren, Y. Qiu, Wei Bao, R. H. Liu, G. Wu, T. Wu, Y. L. Xie, X. F. Wang, Q. Huang, X. H. Chen, Europhys. Lett. 85 (2009) 17006.
I. I. Mazin, D. J. Singh, M. D. Johannes, M. H. Du, Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 057003
A. D. Christianson, E. A. Goremychkin, R. Osborn, S. Rosenkranz, M. D. Lumsden, C. D. Malliakas, I. S. Todorov, H. Claus, D. Y. Chung, M. G. Kanatzidis, R. I. Bewley, T. Guidi, Nature 456 (2008) 930
F.-C. Hsu, J.-Y. Luo, K.-W. Yeh, T.-K. Chen, T.-W. Huang, P.-M. Wu, Y.-C. Lee, Y.-L. Huang, Y.-Y.Chu, D.-C. Yan, M.-K. Wu, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (2008) 14262
M. H. Fang, H. M. Pham, B. Qian, T. J. Liu, E. K. Vehstedt, Y. Liu, L. Spinu, Z. Q. Mao, Phys. Rev., B 78 (2008) 224503
S. Margadonna, Y. Takabayashi, Y. Ohishi, Y. Mizuguchi, Y. Takano, T. Kagayama, T. Nikagawa, M. Takata, K. Prassides, Phys. Rev., B 80 (2009) 064506
J. Guo, S. Jin, G. Wang, S. Wang, K. Zhu, T. Zhou, M. He, X. Chen, Phys. Rev., B 82(2010) 180520
W. Bao, Q. Huang, G. F. Chen, M. A. Green, D. M. Wang, J. B. He, X. Q. Wang, Y. Qiu, Chin. Phys. Lett. 28 (2011) 086104
W. Li, H. Ding, P. Deng, K. Chang, C. Song, K. He, L. Wang, X. Ma, J.-P. Hu, X. Chen, Q.-K. Xue, Nat. Phys. 8 (2012) 126
N. Lazarević, M. Abeykoon, P. W. Stephens, H. Lei, E. S. Bozin, C. Petrovic, Z. V. Popović, Phys. Rev., B 86 (2012) 054503
B. Saparov, S. Calder, B. Sipos, H. Cao, S. Chi, D. J. Singh, A. D. Christianson, M. D. Lumsden, A. S. Sefat, Phys. Rev., B 84 (2011) 180409
H. Takahashi, A. Sugimoto, Y. Nambu, T. Yamauchi, Y. Hirata, T. Kawakami, M. Avdeev, K. Matsubayashi, F. Du, C. Kawashima, H. Soeda, S. Nakano, Y. Uwatoko, Y. Ueda, T. J. Sato, K. Ohgushi, Nat. Mater. 14 (2015) 1008
Z. V. Popović, M. Šćepanović, N. Lazarević, M. M. Radonjić, D. Tanasković, H. Lei, C. Petrovic, Phys. Rev., B 89 (2014) 014301
H. Kabbour, E. Janod, B. Corraze, M. Danot, C. Lee, M. H. Whangbo, L. Cario, J. Am. Chem. Soc. 130 (2008) 8261
H. Lei, H. Ryu, A. I. Frenkel, C. Petrovic, Phys. Rev., B 84 (2011) 214511
N. Lazarević, E. S. Bozin, M. Šćepanović, M. Opačić, H. Lei, C. Petrovic, Z. V. Popović, Phys. Rev., B 89 (2015) 224301
N. Lazarević, Z. V. Popović, R. Hu, C. Petrovic, Phys. Rev., B 83 (2011) 024302
N. Lazarević, Z. V. Popović, R. Hu, C. Petrovic, Phys. Rev., B 81 (2010) 144302
S. Margadonna, Y. Takabayashi, M. T. McDonald, K. Kasperkiewicz, Y. Mizuguchi, Y. Takano, A. N. Fitch, E. Suarde, K. Prassides, Chem. Commun. (2008) 5607
A. Martinelli, A. Palenzona, M. Tropeano, C. Ferdeghini, M. Putti, M. R. Cimberle, T. D. Nguyen, M. Affronte, C. Ritter, Phys. Rev., B 81 (2010) 094115
V. Gnezdilov, Y. G. Pashkevich, P. Lemmens, D. Wulferding, T. Shevtsova, A. Gusev, D. Chareev, A. Vasiliev, Phys. Rev., B 87 (2013) 114305
T. M. McQueen, A. J. Williams, P. W. Stephens, J. Tao, Y. Zhu, V. Ksenofontov, F. Casper, C. Felser, R. J. Cava, Phys. Rev. Lett. 103 (2009) 057002
S.-H. Baek, D.V. Efremov, J. M. Ok, J. S. Kim, Jeroen van den Brink, B. B chner, Phys. Rev., B 93 (2016) 180502(R)
S. Li, C. de la Cruz, Q. Huang, Y. Chen, J. W. Lynn, J. Hu, Y.-L. Huang, F.-C. Hsu,
K.-W. Yeh, M.-K. Wu, P. Dai, Phys. Rev., B 79 (2009) 054503
Y.Mizuguchi, F.Tomioka, S.Tsuda, T.Yamaguchi, and Y.Takano, J. Phys. Soc. Jpn. 78 (2009) 074712
Qisi Wang, Yao Shen, Bingying Pan, Xiaowen Zhang, K. Ikeuchi, K. Iida, A. D. Christianson, H. C. Walker, D. T. Adroja, M. Abdel-Hafiez, Xiaojia Chen, D. A. Chareev, A. N. Vasiliev, Jun Zhao, Nat. Commun. 7 (2016) 12182
S-H. Baek, D. V. Efremov, J. M. Ok, J. S. Kim, Jeroen van den Brink, B. Büchner, Nat. Mater. 14 (2015) 210
M. D. Watson, T. K. Kim, A. A. Haghighirad, N. R. Davies, A. McCollam, A. Naray-anan, S. F. Blake, Y. L. Chen, S. Ghannadzadeh, A. J. Schofield, M. Hoesch, C. Mein¬gast, T. Wolf, A. I. Coldea, Phys. Rev., B 91 (2015) 155106
W. Bao, Y. Qiu, Q. Huang, M. A. Green, P. Zajdel, M. R. Fitzsimmons, M. Zhernenkov, S. Chang, M. H. Fang, B. Qian, E. K. Vehstedt, J. Yang, H. M. Pham, L. Spinu, Z. Q. Mao, Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 247001
V. Gnezdilov, Y. Pashkevich, P. Lemmens, A. Gusev, K. Lamonova, T. Shevtsova, I. Vitebskiy, O. Afanasiev, S. Gnatchenko, V. Tsurkan, J. Deisenhofer, A. Loidl, Phys. Rev., B 83 (2011) 245127
T.-L. Xia, D. Hou, S. C. Zhao, A. M. Zhang, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang, J. H. Wei, Z.-Y. Lu, Q. M. Zhang, Phys. Rev., B 79 (2009) 140510
Y. J. Um, A. Subedi, P. Toulemonde, A. Y. Ganin, L. Boeri, M. Rahlenbeck, Y. Liu, C. T. Lin, S. J. E. Carlsson, A. Sulpice, M. J. Rosseinsky, B. Keimer, M. Le Tacon, Phys. Rev., B 85(2012) 064519
K. Okazaki, S. Sugai, S. Niitaka, H. Takagi, Phys. Rev., B 83 (2011) 035103
Z. V. Popović, N. Lazarević, S. Bogdanović, M. M. Radonjić, D. Tanasković, Rongwei Hu, Hechang Lei, C. Petrovic, Solid State Commun. 193 (2014) 51
P. Massat, D. Farina, I. Paul, S. Karlsson, P. Strobel, P. Toulemonde, M.-A. Measson, M. Cazayous, A. Sacuto, S. Kasahara, T. Shibauchi, Y. Matsuda, Y. Gallais, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 113 (2016) 9177
Yuwen Hu, Xiao Ren, Rui Zhang, Huiqian Luo, Shigeru Kasahara, Tatsuya Watashige, Takasada Shibauchi, Pengcheng Dai, Yan Zhang, Yuji Matsuda, Yuan Li, Phys. Rev., B 93 (2016) 060504(R)
P. Zavalij, W. Bao, X. F. Wang, J. J. Ying, X. H. Chen, D. M. Wang, J. B. He, X. Q. Wang, G. F. Chen, P.-Y. Hsieh, Q. Huang, M. A. Green, Phys. Rev., B 83 (2011) 132509
Z. Wang, Y. J. Song, X. L. Shi, Z. W. Wang, Z. Chen, H. F. Tian, G. F. Chen, J. G. Guo, H. X. Yang, J. Q. Li, Phys. Rev., B 83 (2011) 140505(R)
F. Ye, S. Chi, W. Bao, X. F. Wang, J. J. Ying, X. H. Chen, H. D. Wang, C. H. Dong, M. H. Fang, Phys. Rev. Lett. 107 (2011) 137003
F. Chen, M. Xu, Q. Q. Ge, Y. Zhang, Z. R. Ye, L. X. Yang, Juan Jiang, B. P. Xie, R. C. Che, M. Zhang, A. F. Wang, X. H. Chen, D. W. Shen, J. P. Hu, D. L. Feng, Phys. Rev. X 1 (2011) 021020
Hyejin Ryu, Milinda Abeykoon, Kefeng Wang, Hechang Lei, N. Lazarević, J. B. Warren, E. S. Bozin, Z. V. Popović, C. Petrovic, Phys. Rev., B 91 (2015) 184503
Hyejin Ryu, Kefeng Wang, M. Opačić, N. Lazarević, J. B. Warren, Z. V. Popović, C. Petrovic, Phys. Rev., B 92 (2015) 174522
M. Opačić, N. Lazarević, M. Šćepanović, H. Ryu, H. Lei, C. Petrovic, Z. V. Popović, J. Phys.: Cond. Matter 27 (2015) 485701
W. Bao, G. N. Li, Q. Huang, G. F. Chen, J. B. He, M. A. Green, Y. Qiu, D. M. Wang, J. L. Luo, M. M. Wu, Chin. Phys. Lett. 30 (2013) 027402
G. Huan, M. Greenblatt, J. Less-Common Met. 156 (1989) 247
M. Opačić, N. Lazarević, M. M. Radonjić, M. Šćepanović, H. Ryu, A. Wang, D. Tanasković, C. Petrovic, Z. V. Popović, J. Phys.: Cond. Matter 28 (2016) 485401
J. R. Neilson, A. Llobet, A. V. Stier, L. Wu, J. Wen, J. Tao, Y. Zhu, Z. B. Tesanovic, N. P. Armitage, T. M. McQueen, Phys. Rev., B 86 (2012) 054512
H. Lei, M. Abeykoon, K. Wang, E. S. Bozin, H. Ryu, D. Graf, J. B. Warren, C. Petrovic, J. Phys.: Cond. Matter 26 (2014) 015701
N. Lazarević, M. Radonjić, M. Šćepanović, H. Lei, D. Tanasković, C. Petrovic, Z. V. Popović, Phys. Rev., B 87 (2013) 144305
H. Lei, M. Abeykoon, E. S. Bozin, K. Wang, J. B. Warren, C. Petrovic, Phys. Rev. Lett. 107 (2011) 137002
H. Lei, M. Abeykoon, E. S. Bozin, C. Petrovic, Phys. Rev., B 83 (2011) 180503(R)
X. Ding, D. Fang, Z. Wang, H. Yang, J. Liu, Q. Deng, G. Ma, C. Meng, Y. Hu, H.-H. Wen, Nat. Commun. 4 (2013) 1897
S.-M. Huang, C.-Y. Mou, T.-K. Lee, Phys. Rev., B 88 (2013) 174510
D. Tan, C. Zhang, C. Xi, L. Ling, L. Zhang, W. Ton, Y. Yu, G. Feng, H. Yu, L. Pi, Z. Yang, S. Tan, Y. Zhang, Phys. Rev., B 84 (2011) 014502
J. Yang, B. Chen, H. Wang, Q. Mao, M. Imai, K. Yoshimura, M. Fang, Phys. Rev., B 88 (2013) 064406
A. M. Zhang, K. Liu, J. H. Xiao, J. B. He, D. M. Wang, G. F. Chen, B. Normand, Q. M. Zhang, Phys. Rev., B 85 (2012) 024518
A. M. Zhang, K. Liu, J. B. He, D. M. Wang, G. F. Chen, B. Normand, Q. M. Zhang, Phys. Rev., B 86 (2012) 134502
A. Ignatov, A. Kumar, P. Lubik, R. H. Yuan, W. T. Guo, N. L. Wang, K. Rabe, G. Blumberg, Phys. Rev., B 86 (2012) 134107
M. Cardona, NATO ASI Ser., B 372 (2002) 257.
N. Lazarević, H. Lei, C. Petrovic, Z. V. Popović, Phys. Rev., B 84 (2011) 214305
H. Hong, H. Steinfink, J. Solid State Chem. 5 (1972) 93
H. Lei, H. Ryu, V. Ivanovski, J. B. Warren, A. I. Frenkel, B. Cekic, W.-G. Yin, C. Petrovic, Phys. Rev., B 86 (2012) 195133
Z. V. Popović, M. Šćepanović, N. Lazarević, M. Opačić, M. M. Radonjić, D. Tanasković, H. Lei, C. Petrovic, Phys. Rev., B 91 (2015) 064303
W. Reiff, I. Grey, A. Fan, Z. Eliezer, H. Steinfink, J. Solid State Chem. 13 (1975) 32
Z. S. Gönen, P. Fournier, V. Smolyaninova, R. Greene, F. M. Araujo-Moreira, B. Eichhorn, Chem. Mater. 12 (2000) 3331
J. B. He, D. M. Wang, H. L. Shi, H. X. Yang, J. Q. Li, G. F. Chen, Phys. Rev., B 84 (2011) 205212.