Log in

A unified description of cuprate and iron arsenide superconductors

  • Research Article
  • Published:
Frontiers of Physics in China Aims and scope Submit manuscript

Abstract

We propose a unified description of cuprate and iron-based superconductivity. Consistency with magnetic structure inferred from neutron scattering implies significant constraints on the symmetry of the pairing gap for the iron-based superconductors. We find that this unification requires the orbital pairing formfactors for the iron arsenides to differ fundamentally from those for cuprates at the microscopic level.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Subscribe and save

Springer+ Basic
EUR 32.99 /Month
  • Get 10 units per month
  • Download Article/Chapter or Ebook
  • 1 Unit = 1 Article or 1 Chapter
  • Cancel anytime
Subscribe now

Buy Now

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

References

  1. M. W. Guidry, Y. Sun, and C. L. Wu, Phys. Rev. B, 2004, 70: 184501

    Article  ADS  Google Scholar 

  2. M. W. Guidry, Rev. Mex. Fís., 1999, 45, S2: 132

    Google Scholar 

  3. M. W. Guidry, Y. Sun, and C. L. Wu, Phys. Rev. B, 2001, 63: 134516

    Article  ADS  Google Scholar 

  4. L. A. Wu, M. W. Guidry, Y. Sun, and C. L. Wu, Phys. Rev. B, 2003, 67: 014515

    Article  ADS  Google Scholar 

  5. Y. Sun, M. W. Guidry, and C. L. Wu, Phys. Rev. B, 2006, 73: 134519

    Article  ADS  Google Scholar 

  6. Y. Sun, M. W. Guidry, and C. L. Wu, Phys. Rev. B, 2007, 75: 134511

    Article  ADS  Google Scholar 

  7. Y. Sun, M. W. Guidry, and C. L. Wu, Phys. Rev. B, 2008, 78: 174524

    Article  ADS  Google Scholar 

  8. M. W. Guidry, Y. Sun, and C. L. Wu, ar**v: 0705.0822, 2007

  9. M. W. Guidry, Y. Sun, and C. L. Wu, ar**v: 0810.3862, 2008

  10. M. W. Guidry, Y. Sun, and C. L. Wu, ar**v: 0810.5700, 2008

  11. Y. Kamihara, H. Hiramatsu, M. Hirano, R. Kawamura, H. Yanagi, T. Kamiya, and H. Hosono, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128: 10012

    Article  Google Scholar 

  12. T. Watanabe, H. Yanagi, Y. Kamihara, T. Kamiya, M. Hirano, and H. Hosono, Inorg. Chem., 2007, 46: 7719

    Article  Google Scholar 

  13. Y. Kamihara, T. Watanabe, M. Hirano, and H. Hosono, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130: 3296

    Article  Google Scholar 

  14. G. F. Chen, Z. Li, G. Li, J. Zhou, D. Wu, J. Dong, W. Z. Hu, P. Zheng, Z. J. Chen, H. Q. Yuan, J. Singleton, J. L. Luo, and N. L. Wang, Phys. Rev. Lett., 2008, 101: 057007

    Article  ADS  Google Scholar 

  15. H. H. Wen, G. Mu, L. Fang, H. Yang, and X. Y. Zhu, Euro. Phys. Lett., 2008, 82: 17009

    Article  ADS  Google Scholar 

  16. X. H. Chen, T. Wu, G. Wu, R. H. Liu, H. Chen, and D. F. Fang, Nature, 2008, 453: 761

    Article  ADS  Google Scholar 

  17. G. F. Chen, Z. Li, D. Wu, G. Li, W. Z. Hu, J. Dong, P. Zheng, J. L. Luo, and N. L. Wang, Phys. Rev. Lett., 2008, 100: 247002

    Article  ADS  Google Scholar 

  18. Z. A. Ren, J. Yang, W. Lu, W. Yi, G. C. Che, X. L. Dong, L. L. Sun, and Z. X. Zhao, Materials Research Innovations, 2008, 12: 105

    Article  Google Scholar 

  19. Z. A. Ren, J. Yang, W. Lu, W. Yi, X. L. Shen, Z. C. Li, G. C. Che, X. L. Dong, L. L. Sun, F. Zhou, and Z. X. Zhao, Euro. Phys. Lett., 2008, 82: 57002

    Article  ADS  Google Scholar 

  20. G. F. Chen, Z. Li, D. Wu, J. Dong, G. Li, W. Z. Hu, P. Zheng, J. L. Luo, and N. L. Wang, Chin. Phys. Lett., 2008, 25: 2235

    Article  ADS  Google Scholar 

  21. H. J. Grafe, D. Paar, G. Lang, N. J. Curro, G. Behr, J. Werner, J Hamann-Borrero, C. Hess, N. Leps, R. Klingeler, and B. BÃijchner, Phys. Rev. Lett., 2008, 101: 047003

    Article  ADS  Google Scholar 

  22. K. Matano, Z. A. Ren, X. L. Dong, L. L. Sun, Z. X. Zhao, and G. Q. Zheng, Euro. Phys. Lett., 2008, 83: 57001

    Article  ADS  Google Scholar 

  23. A. Kawabata, S. C. Lee, T. Moyoshi, Y. Kobayashi, and M. Sato, J. Phys. Soc. Jpn., 2008, 77: 103704

    Article  ADS  Google Scholar 

  24. K. Nakayama, T. Sato, P. Richard, Y. M. Xu, Y. Sekiba, S. Souma, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang, H. Ding, and T. Takahashi, Euro. Phys. Lett., 2009, 85: 67002

    Article  ADS  Google Scholar 

  25. L. Shan, Y. Wang, X. Zhu, G. Mu, L. Fang, C. Ren, and H. H. Wen, Euro. Phys. Lett., 2008, 83: 57004

    Article  ADS  Google Scholar 

  26. G. Mu, X. Y. Zhu, L. Fang, L. Shan, C. Ren, and H. H. Wen, Chin. Phys. Lett., 2008, 25: 2221

    Article  ADS  Google Scholar 

  27. C. Ren, Z. S. Wang, H. Yang, X. Zhu, L. Fang, G. Mu, L. Shan, and H. H. Wen, ar**v: 0804.1726, 2008

  28. K. Ahilan, F. L. Ning, T. Imai, A. S. Sefat, R. **, M. A. McGuire, B. C. Sales, and D. Mandrus, Phys. Rev. B, 2008, 78: 100501(R)

    Article  ADS  Google Scholar 

  29. Y. Nakai, K. Ishida, Y. Kamihara, M. Hirano, and H. Hosono, J. Phys. Soc. Jpn., 2008, 77: 073701

    Article  ADS  Google Scholar 

  30. Y. L. Wang, L. Shan, L. Fang, P. Cheng, C. Ren, and H. H. Wen, Supercond. Sci. Technol., 2009, 22: 015018

    Article  ADS  Google Scholar 

  31. H. Mukuda, N. Terasaki, H. Kinouchi, M. Yashima, Y. Kitaoka S. Suzuki, S. Miyasaka, S. Tajima, K. Miyazawa, P. Shirage, H. Kito, H. Eisaki, and A. Iyo, J. Phys. Soc. Jpn., 2008, 77: 093704

    Article  ADS  Google Scholar 

  32. O. Millo, I. Asulin, O. Yuli, I. Felner, Z. A. Ren, X. L. Shen, G. C. Che, and Z. X. Zhao, Phys. Rev. B, 2008, 78: 092505

    Article  ADS  Google Scholar 

  33. X. L. Wang, S. X. Dou, Z. A. Ren, W. Yi, Z. C. Li, Z. X. Zhao and S. I. Lee, ar**v: 0808.3398, 2008

  34. K. Hashimoto, T. Shibauchi, T. Kato, K. Ikada, R. Okazaki, H. Shishido, M. Ishikado, H. Kito, A. Iyo, H. Eisaki, S. Shamoto, and Y. Matsuda, Phys. Rev. Lett., 2009, 102: 017002

    Article  ADS  Google Scholar 

  35. T. Kondo, A. F. Santander-Syro, O. Copie, C. Liu, M. E. Tillman, E. D. Mun, J. Schmalian, S. L. BudâĂŹko, M. A. Tanatar, P. C. Canïn̂Ald, and A. Kaminski, Phys. Rev. Lett., 2008, 101: 147003

    Article  ADS  Google Scholar 

  36. H. Ding, P. Richard, K. Nakayama, K. Sugawara, T. Arakane, Y. Sekiba, A. Takayama, S. Souma, T. Sato, T. Takahashi, Z. Wang, X. Dai, Z. Fang, G. F. Chen, J. L. Luo, and N. L. Wang, Euro. Phys. Lett., 2008, 83: 47001

    Article  ADS  Google Scholar 

  37. T. Y. Chen, Z. Tesanovic, R. H. Liu, X. H. Chen, and C. L. Chien, Nature, 2008, 453: 1224

    Article  ADS  Google Scholar 

  38. D. Parker, O. V. Dolgov, M. M. Korshunov, A. A. Golubov, and I. I. Mazin, Phys. Rev. B, 2008, 78: 134524

    Article  ADS  Google Scholar 

  39. G. Mu, H. Luo, Z. Wang, L. Shan, C. Ren, and H. H. Wen, Phys. Rev. B, 2009, 79: 174501

    Article  ADS  Google Scholar 

  40. H. Aoki, ar**v: 0811.1656, 2008

  41. G. Xu, W. M. Ming, Y. G. Yao, X. Dai, S. C. Zhang, and Z. Fang, Euro. Phys. Lett., 2008, 82: 67002

    Article  ADS  Google Scholar 

  42. K. Kuroki, S. Onari, R. Arita, H. Usui, Y. Tanaka, H. Kontani, and H. Aoki, Phys. Rev. Lett., 2008, 101: 087004

    Article  ADS  Google Scholar 

  43. X. Dai, Z. Fang, Y. Zhou, and F. C. Zhang, Phys. Rev. Lett., 2008, 101: 057008

    Article  ADS  Google Scholar 

  44. P. A. Lee and X. G. Wen, ar**v: 0804.1739, 2008

  45. Q. Si and E. Abrahams, Phys. Rev. Lett., 2008, 101, 076401

    Article  ADS  Google Scholar 

  46. Z. J. Yao, J. X. Li, and Z. D. Wang, New J. Phys., 2009, 11: 025009

    Article  ADS  Google Scholar 

  47. X. L. Qi, S. Raghu, C. X. Liu, D. J. Scalapino, and S. C. Zhang, ar**v: 0804.4332, 2008

  48. Z. H. Wang, H. Tang, Z. Fang, and X. Dai, ar**v: 0805.0736, 2008

  49. Y. Wan and Q. H. Wang, ar**v: 0805.0923, 2008

  50. K. Seo, B. A. Bernevig, and J. Hu, Phys. Rev. Lett., 2008, 101: 206404

    Article  ADS  Google Scholar 

  51. J. Shi, ar**v: 0806.0259, 2008

  52. Y. Zhou, W. Chen, and F. C. Zhang, Phys. Rev. B, 2008, 78: 064514

    Article  ADS  MathSciNet  Google Scholar 

  53. W. L. You, S. J. Gu, G. S. Tian, and H. Q. Lin, ar**v: 0807.1493, 2008

  54. M. M. Parish, J. Hu, and B. A. Bernevig, Phys. Rev. B, 2008, 78: 144514

    Article  ADS  Google Scholar 

  55. M. Daghofer, A. Moreo, J. A. Riera, E. Arrigoni, D. J. Scalapino, and E. Dagotto, Phys. Rev. Lett., 2008, 101: 237004

    Article  ADS  Google Scholar 

  56. A. Moreo, M. Daghofer, J. A. Riera, and E. Dagotto, Phys. Rev. B, 2009, 79: 134502

    Article  ADS  Google Scholar 

  57. K. Haule, J. H. Shim, and G. Kotliar, Phys. Rev. Lett., 2008, 100: 226402

    Article  ADS  Google Scholar 

  58. J. Dong, H. J. Zhang, G. Xu, Z. Li, G. Li, W. Z. Hu, D. Wu, G. F. Chen, X. Dai, J. L. Luo, Z. Fang, and N. L. Wang, Euro. Phys. Lett., 2008, 83: 27006

    Article  ADS  Google Scholar 

  59. C. de la Cruz, Q. Huang, J. W. Lynn, J. Li, W. Ratcliff II, J. L. Zarestky, H. A. Mook, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang, and P. C. Dai, Nature, 2008, 453: 899

    Article  ADS  Google Scholar 

  60. W. C. Lee, S. C. Zhang, and C. Wu, Phys. Rev. Lett., 2009, 102: 217002

    Article  ADS  Google Scholar 

  61. Y. M. Xu, P. Richard, K. Nakayama, T. Kawahara, Y. Sekiba, T. Qian, M. Neupane, S. Souma, T. Sato, T. Takahashi, H. Luo, H. H. Wen, G. F. Chen, N. L. Wang, Z. Wang, Z. Fang, X. Dai, and H. Ding, ar**v: 0905.4467, 2009

  62. Y. Ishida, T. Shimojima, K. Ishizaka, T. Kiss, M. Okawa, T. Togashi, S. Watanabe, X. Y. Wang, C. T. Chen, Y. Kamihara, M. Hirano, H. Hosono, and S. Shin, Phys. Rev. B, 2009, 79: 060503(R)

    ADS  Google Scholar 

  63. H. Y. Liu, X. W. Jia, W. T. Zhang, L. Zhao, J. Q. Meng, G. D. Liu, X. L. Dong, G. Wu, R. H. Liu, X. H. Chen, Z. A. Ren, Y. Wei, G. C. Che, G. F. Chen, N. L. Wang, G. L. Wang, Y. Zhou, Y. Zhu, X. Y. Wang, Z. X. Zhao, Z. Y. Xu, C. T. Chen, and X. J. Zhou, Chin. Phys. Lett., 2008, 25: 3761

    Article  ADS  Google Scholar 

  64. T. Sato, S. Souma, K. Nakayama, K. Terashima, K. Sugawara, T. Takahashi, Y. Kamihara, M. Hirano, and H. Hosono, J. Phys. Soc. Jpn., 2008, 77: 063708

    Article  ADS  Google Scholar 

  65. L. Zhao, H. Liu, W. Zhang, J. Meng, X. Jia, G. Liu, X. Dong, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang, G. Wang, Y. Zhou, Y. Zhu, X. Wang, Z. Zhao, Z. Xu, C. Chen, and X. J. Zhou, Chin. Phys. Lett., 2008, 25: 4402

    Article  ADS  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Yang Sun  (孙扬).

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Guidry, M., Sun, Y. & Wu, CL. A unified description of cuprate and iron arsenide superconductors. Front. Phys. China 4, 433–446 (2009). https://doi.org/10.1007/s11467-009-0068-9

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s11467-009-0068-9

Keywords

PACS numbers

Navigation