The vortex phase transition in BaFe1.8Co0.2As2 single crystals was studied systematically via measuring the current–voltage (I-V) characteristics by rotating the crystals in magnetic fields from H // c to H // ab. The angle-resolved I-V curves clearly show a three-dimensional vortex glass (VG) scaling collapse. The angular dependent VG transition field Hg and critical current density Jc can be approximately described by the anisotropic Ginzburg-Landau model, and no peaks representing c-axis correlated pinning were recorded for H // c, which reveals that the vortex pinning is mainly caused by randomly distributed uncorrelated-defects. While in the vicinity of H // ab, Jc deviates from the model due to the in-plane intrinsic pinning. Based on the above results, the angle-resolved vortex phase diagram is constructed, indicating the anisotropic superconducting properties of the system.

1.
S. A.
Baily
,
Y.
Kohama
,
H.
Hiramatsu
,
B.
Maiorov
,
F. F.
Balakirev
,
M.
Hirano
, and
H.
Hosono
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
117004
(
2009
).
2.
F.
Hunte
,
J.
Jaroszynski
,
A.
Gurevich
,
D. C.
Larbalestier
,
R.
Jin
,
A. S.
Sefat
,
M. A.
McGuire
,
B. C.
Sales
,
D. K.
Christen
, and
D.
Mandrus
,
Nature
453
,
903
(
2008
).
3.
Y.
Kamihara
,
T.
Watanabe
,
M.
Hirano
, and
H.
Hosono
,
J. Am. Chem. Soc.
130
,
3296
(
2008
).
4.
Y.
Liu
,
M. A.
Tanatar
,
W. E.
Straszheim
,
B.
Jensen
,
K. W.
Dennis
,
R. W.
McCallum
,
V. G.
Kogan
,
R.
Prozorov
, and
T. A.
Lograsso
,
Phys. Rev. B
89
,
134504
(
2014
).
5.
M.
Pan
,
Z.
Huang
,
C. H.
Cheng
,
X. S.
Yang
, and
Y.
Zhao
,
Solid State Commun.
151
,
667
(
2011
).
6.
H. Q.
Yuan
,
J.
Singleton
,
F. F.
Balakirev
,
S. A.
Baily
,
G. F.
Chen
,
J. L.
Luo
, and
N. L.
Wang
,
Nature
457
,
565
(
2009
).
7.
D. S.
Fisher
,
M. P. A.
Fisher
, and
D. A.
Huse
,
Phys. Rev. B
43
,
130
(
1991
).
8.
T. S.
Su
,
Y. W.
Yin
,
M. L.
Teng
,
M. J.
Zhang
, and
X. G.
Li
,
Mater. Res. Express
1
,
016003
(
2014
).
9.
J. Y.
Ge
,
J.
Gutierrez
,
M. T.
Li
,
J. C.
Zhang
, and
V. V.
Moshchalkov
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
052602
(
2013
).
10.
K.
Iida
,
J.
Hänisch
,
T.
Thersleff
,
F.
Kurth
,
M.
Kidszun
,
S.
Haindl
,
R.
Hühne
,
L.
Schultz
, and
B.
Holzapfel
,
Phys. Rev. B
81
,
100507
(
2010
).
11.
M.
Marziali Bermúdez
,
G.
Pasquini
,
S. L.
Bud'ko
, and
P. C.
Canfield
,
Phys. Rev. B
87
,
054515
(
2013
).
12.
B.
Maiorov
,
T.
Katase
,
S. A.
Baily
,
H.
Hiramatsu
,
T. G.
Holesinger
,
H.
Hosono
, and
L.
Civale
,
Supercond. Sci. Technol.
24
,
055007
(
2011
).
13.
L. J.
Li
,
Y. K.
Luo
,
Q. B.
Wang
,
H.
Chen
,
Z.
Ren
,
Q.
Tao
,
Y. K.
Li
,
X.
Lin
,
M.
He
,
Z. W.
Zhu
,
G. H.
Cao
, and
Z. A.
Xu
,
New J. Phys.
11
,
025008
(
2009
).
14.
P. J. W.
Moll
,
R.
Puzniak
,
F.
Balakirev
,
K.
Rogacki
,
J.
Karpinski
,
N. D.
Zhigadlo
, and
B.
Batlogg
,
Nat. Mater.
9
,
628
(
2010
).
15.
F.
Laviano
,
R.
Gerbaldo
,
G.
Ghigo
,
L.
Gozzelino
,
G. P.
Mikitik
,
T.
Taen
, and
T.
Tamegai
,
Supercond. Sci. Technol.
27
,
044014
(
2014
).
16.
R. H.
Koch
,
V.
Foglietti
,
W. J.
Gallagher
,
G.
Koren
,
A.
Gupta
, and
M. P. A.
Fisher
,
Phys. Rev. Lett.
63
,
1511
(
1989
).
17.
D. A.
Huse
,
M. P. A.
Fisher
, and
D. S.
Fisher
,
Nature
358
,
553
(
1992
).
18.
H.
Yamasaki
,
K.
Endo
,
S.
Kosaka
,
M.
Umeda
,
S.
Yoshida
, and
K.
Kajimura
,
Phys. Rev. B
50
,
12959
(
1994
).
19.
H. H.
Chang
,
J. Y.
Luo
,
C. T.
Wu
,
F. C.
Hsu
,
T. W.
Huang
,
P. M.
Wu
,
M. K.
Wu
, and
M. J.
Wang
,
Supercond. Sci. Technol.
24
,
105011
(
2011
).
20.
H.-J.
Kim
,
Y.
Liu
,
Y. S.
Oh
,
S.
Khim
,
I.
Kim
,
G. R.
Stewart
, and
K. H.
Kim
,
Phys. Rev. B
79
,
014514
(
2009
).
21.
G.
Prando
,
R.
Giraud
,
S.
Aswartham
,
O.
Vakaliuk
,
M.
Abdel-Hafiez
,
C.
Hess
,
S.
Wurmehl
,
A. U. B.
Wolter
, and
B.
Büchner
,
J. Phys.: Condens. Matter
25
,
505701
(
2013
).
22.
Y. Q.
Zhang
,
J. F.
Ding
,
X. Q.
Xiang
,
X. G.
Li
, and
Q. H.
Chen
,
Supercond. Sci. Technol.
22
,
085010
(
2009
).
23.
J.
Murphy
,
M. A.
Tanatar
,
D.
Graf
,
J. S.
Brooks
,
S. L.
Bud'ko
,
P. C.
Canfield
,
V. G.
Kogan
, and
R.
Prozorov
,
Phys. Rev. B
87
,
094505
(
2013
).
24.
R.
Okazaki
,
M.
Konczykowski
,
C. J.
van der Beek
,
T.
Kato
,
K.
Hashimoto
,
M.
Shimozawa
,
H.
Shishido
,
M.
Yamashita
,
M.
Ishikado
,
H.
Kito
,
A.
Iyo
,
H.
Eisaki
,
S.
Shamoto
,
T.
Shibauchi
, and
Y.
Matsuda
,
Phys. Rev. B
79
,
064520
(
2009
).
25.
A.
Yamamoto
,
J.
Jaroszynski
,
C.
Tarantini
,
L.
Balicas
,
J.
Jiang
,
A.
Gurevich
,
D. C.
Larbalestier
,
R.
Jin
,
A. S.
Sefat
,
M. A.
McGuire
,
B. C.
Sales
,
D. K.
Christen
, and
D.
Mandrus
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
062511
(
2009
).
26.
B.
Shen
,
P.
Cheng
,
Z. S.
Wang
,
L.
Fang
,
C.
Ren
,
L.
Shan
, and
H. H.
Wen
,
Phys. Rev. B
81
,
014503
(
2010
).
27.
D. S.
Inosov
,
T.
Shapoval
,
V.
Neu
,
U.
Wolff
,
J. S.
White
,
S.
Haindl
,
J. T.
Park
,
D. L.
Sun
,
C. T.
Lin
,
E. M.
Forgan
,
M. S.
Viazovska
,
J. H.
Kim
,
M.
Laver
,
K.
Nenkov
,
O.
Khvostikova
,
S.
Kühnemann
, and
V.
Hinkov
,
Phys. Rev. B
81
,
014513
(
2010
).
28.
R.
Prozorov
,
N.
Ni
,
M. A.
Tanatar
,
V. G.
Kogan
,
R. T.
Gordon
,
C.
Martin
,
E. C.
Blomberg
,
P.
Prommapan
,
J. Q.
Yan
,
S. L.
Bud'ko
, and
P. C.
Canfield
,
Phys. Rev. B
78
,
224506
(
2008
).
29.
X. D.
Zhu
,
J. C.
Lu
,
Y. P.
Sun
,
L.
Pi
,
Z.
Qu
,
L. S.
Ling
,
Z. R.
Yang
, and
Y. H.
Zhang
,
J. Phys.: Condens. Matter
22
,
505704
(
2010
).
30.
Y.
Abulafia
,
A.
Shaulov
,
Y.
Wolfus
,
R.
Prozorov
,
L.
Burlachkov
,
Y.
Yeshurun
,
D.
Majer
,
E.
Zeldov
,
H.
Wühl
,
V. B.
Geshkenbein
, and
V. M.
Vinokur
,
Phys. Rev. Lett.
77
,
1596
(
1996
).
31.
S. S.
Banerjee
,
N. G.
Patil
,
S.
Saha
,
S.
Ramakrishnan
,
A. K.
Grover
,
S.
Bhattacharya
,
G.
Ravikumar
,
P. K.
Mishra
,
T. V.
Chandrasekhar Rao
,
V. C.
Sahni
,
M. J.
Higgins
,
E.
Yamamoto
,
Y.
Haga
,
M.
Hedo
,
Y.
Inada
, and
Y.
Onuki
,
Phys. Rev. B
58
,
995
(
1998
).
32.
L.
Miu
,
M.
Basset
,
G.
Jakob
,
H.
Rodriguez
, and
H.
Adrian
,
Phys. Rev. B
64
,
220502
(
2001
).
You do not currently have access to this content.