First-principle calculation for the phonon structure on iron-based superconductors

鉄系超伝導体のフォノン構造の第一原理計算

中村 博樹  ; 林 伸彦; 中井 宣之; 町田 昌彦  

Nakamura, Hiroki; Hayashi, Nobuhiko; Nakai, Noriyuki; Machida, Masahiko

3つの典型的な鉄系超伝導物質(LaFeAsO, BaFeAs, FeSe)に対して第一原理計算によるフォノンの解析を行った。3つの物質はそれぞれ別の結晶構造を持っているが、鉄原子に関する光学フォノンはよく似た分散を示していることを発見した。さらに、FeSeに対してはフォノンの圧力効果も計算した。圧力をかけることによって鉄を含む光学フォノンの振動数が上昇し、さらにはフェルミエネルギーでの状態密度の上昇も見られた。これらの結果は高圧化での超伝導転移温度の上昇と関係する可能性がある。

We perform first-principle phonon calculations for three typical iron-based superconductors, i.e., LaFeAsO, BaFeAs, and FeSe. Though those crystals have different structures, we find that the optical modes associated with Fevibration have almost similar characters. Moreover, we examine the pressure effect on phonons in FeSe. By increasing the external pressure, the phonon mode frequency related to Fe vibration effectively rises up and the electronic density of states at Fermi level also increases. These results may correlate to the critical temperature enhancement under high pressure.