Abstract In this work, we examine the magnetic stability of two incommensurate antiferromagnetic configurations and electronic band structures properties of Sr4V2O6Fe2As2 using first-principle density-functional-theory method. We show that the lowest total energy takes place in an incommensurate antiferromagnetic phase with the ordering wave vector q = (0.125, 0.125, 0) and ordered magnetic moment of 1.25 μ B /V. Based on the total as well as partial density of states (DOS) data, it concludes that both Fe-3d and V-3d orbitals give a rise to DOS around Fermi level and lead to the occurrence of Van Hove singularity associated with electronic instability. A strong inter-band scattering in the incommensurate anti-ferromagnetic phases is proposed, since this behaviour is followed by a larger number of electronic bands crossing Fermi level as compared to those in nonmagnetic one. Electronic bands and Fermi surface data affirm multi-band structure superconductivity, where electron-like sheets of carriers with low Fermi velocities occur at the corner of the Brillouin zone and hole-like cylinders of carriers with high Fermi velocities situate around the Γ – Z line. Most importantly, our calculations predict the presence of both vertical and horizontal nodal lines, which seem to be distinct from usual feature of Fe-based superconductors with sole horizontal nodal lines.

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通过 DFT 计算研究 Sr4V2O6Fe2As2 的磁态和电子特性

摘要 在这项工作中，我们使用第一性原理密度泛函理论方法检查了 Sr4V2O6Fe2As2 的两种不公度反铁磁构型的磁稳定性和电子能带结构特性。我们表明，最低总能量发生在有序波矢量 q = (0.125, 0.125, 0) 和有序磁矩为 1.25 μ B /V 的非公称反铁磁相中。基于总态密度和部分态密度 (DOS) 数据，得出结论，Fe-3d 和 V-3d 轨道都会在费米能级附近引起 DOS，并导致与电子不稳定性相关的范霍夫奇点的发生。提出了在不相称的反铁磁相中的强带间散射，因为与非磁性带相比，这种行为之后是更多的电子带穿过费米能级。电子能带和费米表面数据证实了多能带结构超导性，其中具有低费米速度的类电子载流子片出现在布里渊区的拐角处，而具有高费米速度的载流子的孔状圆柱体位于 Γ-Z 线附近. 最重要的是，我们的计算预测了垂直和水平节点线的存在，这似乎与具有唯一水平节点线的 Fe 基超导体的通常特征不同。其中，具有低费米速度的类电子载流子片出现在布里渊区的拐角处，而具有高费米速度的载流子的孔状圆柱体位于 Γ-Z 线附近。最重要的是，我们的计算预测了垂直和水平节点线的存在，这似乎与具有唯一水平节点线的 Fe 基超导体的通常特征不同。其中，具有低费米速度的类电子载流子片出现在布里渊区的拐角处，而具有高费米速度的载流子的孔状圆柱体位于 Γ-Z 线附近。最重要的是，我们的计算预测了垂直和水平节点线的存在，这似乎与具有唯一水平节点线的 Fe 基超导体的通常特征不同。