Electronic Structure of InCo2As2 and KInCo4As4: LDA + DMFT

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A comparative analysis of the electronic structure obtained in the DFT/LDA and LDA + DMFT approaches of the possible isostructural analogues of iron superconductors InCo2As2 and KInCo4As4 with the electronic structure of the parent high-temperature superconductor system BaFe2As2 is carried out. It is established that in spite of the rather large value of the electron-electron correlations (local Coulomb interaction on the Co-@ shell @ eV, the Hund exchange interaction  @ eV), in the considered systems a relatively small quasiparticle mass renormalization 1.2–1.35 at the Fermi level is observed. The correlation effects lead to the remarkable shift and compression of the spectrum below –0.8 eV. The band structure of InCo2As2 near the Fermi level is qualitatively similar to the previously studied BaCo2As2, and differs significantly from the band structure of BaFe2As2. In the KInCo4As4 system, the bands near the Fermi level resemble the band structure of BaFe2As2, and the Fermi surfaces have a similar topology. This indirectly points to the possibility of superconductivity in KInCo4As4. Also according to the results of LDA + DMFT calculations it is seen that with a rather small hole or electron doping in the KInCo4As4 system will experience topological Lifshitz transitions. We believe that the synthesis of the InCo2As2 and KInCo4As4 compounds considered in this paper is important for the study of superconductivity in this class of materials.

About the authors

N. S Pavlov

Institute of Electrophysics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: pavlovns@lebedev.ru
620016, Yekaterinburg, Russia

I. R Shein

Institute of Solid State Chemistry

Email: pavlovns@lebedev.ru
620108, Yekaterinburg, Russia

K. S Pervakov

Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Email: pavlovns@lebedev.ru
119991, Moscow, Russia

I. A Nekrasov

Institute of Electrophysics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: pavlovns@lebedev.ru
620016, Yekaterinburg, Russia; 119991, Moscow, Russia

References

  1. М. В. Садовский, Успехи физических наук 178, 1243 (2008).
  2. G. R. Stewart, Успехи физических наук 83, 1589 (2011).
  3. М. В. Садовский, Успехи физических наук 186, 1035 (2016).
  4. Т. Е. Кузьмичева, С. А. Кузьмичев, Письма в ЖЭТФ 114, 685 (2021).
  5. К. В. Фролов, И. С. Любутин, Д. А. Чареев, М. Абдель-Хафиз, Письма в ЖЭТФ 110, 557 (2019).
  6. Т. Е. Кузьмичева, С. А. Кузьмичев, И. В. Морозов, С. Вурмель, Б. Бюхнер, Письма в ЖЭТФ 111, 388 (2020).
  7. Е. И. Мальцев, В. А. Власенко, О. А. Соболевский, А. В. Садаков, Б. И. Массалимов, К. С. Перваков, Письма в ЖЭТФ 111, 475 (2020).
  8. Т. Е. Кузьмичева, С. А. Кузьмичев, К. С. Перваков, В. А. Власенко, Письма в ЖЭТФ 112, 822 (2020).
  9. M. Neupane, Ch. Liu, S.-Y. Xu, Y.-J. Wang, N. Ni, J. M. Allred, L. A. Wray, N. Alidoust, H. Lin, R. S. Markiewicz, A. Bansil, R. J. Cava, and M. Z. Hasan, Phys. Rev. B 85, 094510 (2012).
  10. И. А. Некрасов, М. В. Садовский, Письма в ЖЭТФ 10, 687 (2014).
  11. A. S. Sefat, D. J. Singh, R. Jin, M. A. McGuire, B. C. Sales, and D. Mandrus, Phys. Rev. B 79, 024512 (2009).
  12. Ch. Ganguli, K. Matsubayashi, K. Ohgushi, Y. Uwatoko, M. Kanagaraj, and S. Arumugam, Materials Research Bulletin 48, 4329 (2013).
  13. B. Q. Song, M. C. Nguyen, C. Z. Wang, P. C. Can eld, and K. M. Ho, Physical Review Materials 2, 104802 (2018).
  14. A. Iyo, K. Kawashima, T. Kinjo, T. Nishio, Sh. Ishida, H. Fujihisa, Y. Gotoh, K. Kihou, H. Eisaki, and Y. Yoshida, J. Am. Chem. Soc. 138, 3410 (2016).
  15. D. Mou, T. Kong, W. R. Meier, F. Lochner, L.-L. Wang, Q. Lin, Y. Wu, S. L. Bud'ko, I. Eremin, D. D. Johnson, P. C. Can eld, and A. Kaminski, Phys. Rev. Lett. 117, 277001 (2016).
  16. A. van Roekeghem, Th. Ayral, J. M. Tomczak, M. Casula, N. Xu, H. Ding, M. Ferrero, O. Parcollet, H. Jiang, and S. Biermann, Phys. Rev. Lett. 113, 266403 (2014).
  17. K. Held, I. A. Nekrasov, N. Blu¨mer, V. I. Anisimov, and D. Vollhardt, Int. J. Mod. Phys. 15, 2611 (2001).
  18. G. Kotliar, S. Y. Savrasov, K. Haule, V. S. Oudovenko, O. Parcollet, and C. A. Marianetti, Rev. Mod. Phys. 78, 865 (2006).
  19. P. Blaha, K. Schwarz, F. Tran, R. Laskowski, G. K. H. Madsen, and L. D. Marks, J. Chem. Phys. 152, 074101 (2020).
  20. G. Pizzi, V. Vitale, R. Arita et al. (Collaboration), J. Phys. Condens. Matter 32, 165902 (2020).
  21. E. Gull, A. J. Millis, A. I. Lichtenstein, A. N.Rubtsov, M. Troyer, and Ph. Werner, Rev. Mod. Phys. 83, 349 (2011).
  22. http://www.amulet-code.orghttp://www.amulet-code.org.
  23. S. L. Skornyakov, V. I. Anisimov, and D. Vollhardt, Phys. Rev. B 86, 125124 (2012).
  24. Ph. Werner, M. Casula, T. Miyake, F. Aryasetiawan, A. J. Millis, and S. Biermann, Nature Phys. 8, 331 (2012).
  25. I. V. Solovyev, P. H. Dederichs, and V. I. Anisimov, Phys. Rev. B 50, 16861 (1994).
  26. M. T. Czyz˙yk and G. A. Sawatzky, Phys. Rev. B 49, 14211 (1994).
  27. V. I. Anisimov, I. V. Solovyev, M. A. Korotin, and M. T. Czyz˙yk, and G. A. Sawatzky, Phys. Rev. B 48, 16929 (1993).
  28. H. J. Vidberg and J. W. Serene, J. Low Temp. Phys. 29, 179 (1977).
  29. M. Jarrell and J. E. Gubernatis, Phys. Rep. 269, 133 (1996).
  30. N. Xu, P. Richard, A. van Roekeghem, P. Zhang, H. Miao, W.-L. Zhang, T. Qian, M. Ferrero, A. S. Sefat, S. Biermann, and H. Ding, Phys. Rev. X 3, 011006 (2013).
  31. I. A. Nekrasov, Z. V. Pchelkina, and M. V. Sadovskii, Pis'ma v ZhETF 88, 155 (2008).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».