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角分辨光电子能谱在氟电子特性研究中的应用

2020-10-17

[7]焦立中等. P. Natl .阿卡德。Sci。USA2015112(3) :673

[21]陈清源等.物理学报. 2018120(6):066403

[5]基督教牧师Mod。Phys.200981(4):1551

拓扑近藤半金属

(6)研究重费米子的超导机制,需要进一步降低ARPES技术的测量温度,提高仪器的能量分辨率。

[13]木村敏等.物理杂志:会议系列2015592:012003

[4]夏德英等.物理Rev. Lett.2013110(8):087004

自旋受抑重费米子系统中的量子相变

周期安德森模型表明弱杂化下场不出现f电子,此时费米面尊重费米面应该是“倾饭面”;而当F电子与传导电子的杂化增强时,F电子开始构筑场费米面,此时费米面对“大费米面”。CeCoIn5的费米面会随着温度的变化而变化吗?有必要更细致地研究系统的能带结构。我们发现空穴型带在17 K时的费米交叉位置为0.090-1。当温度上升到145 K时,带的费米交叉位置为0.132-1,表明带对应的费米表面体积随着温度的升高而增大。类似地,对于电子带,其费米表面体积随着温度的升高而减小[19]。实验结果表明,高温下F电子处于局域态时的费米表面形貌与低温下F电子开始构筑场费米表面时的费米表面形貌存在差异,这主要体现在随着温度的降低,电子口袋体积增大,空穴口袋减小。这与F电子局域巡航跃迁所对应的“大小”费米面的变化是一致的。因此,实验结果验证了周期安德森模型的可靠性。此前,研究人员发现YbRh2Si2体系的费米表面并不随温度的变化而变化[18],可能是测得的“高温”不够高,F电子光谱权重还没有完全消失。

角分辨光电子能谱在重费米子系统中的应用

重费米子专题:

03

总结与展望

01

[24]张等.物理Rev. B201898:115121

图2使用周期性安德森模型拟合不同温度下CeCoIn5的和能带

图9(a)CeCo(In 0.85 Cd 0.15)5在18 k时的能带结构图;(b)ceco in 5在b)17 K时的能带结构;(c)CeCo(In 0.85 Cd 0.15)5在18k时的费米表面拓扑结构图;(d)ceco in 5在d)17 K时的费米表面拓扑图

图8 (a)水平偏振(LH)偏振光下USb2中-M偏置的能带结构;(2)垂直偏振光作用下的-M偏置的能带结构

图5URu2Si2能带结构随温度的演化(a)X点附近能带随温度的演化;(b)从费米拉克函数中扣除能带的光谱;(c)c)uru 2si 2中f电子谱重随温度的演化;(d)在d)uru 2s 2中扣除费米狄拉克函数后F电子谱随温度的演化

在CeCoIn5中,如图1(a) [19]所示,我们发现有三个费米速度较高的能带在高温下通过费米能级,分为、和。随着温度的降低(低于145 K),在费米能级附近,特别是在点附近出现一个明显的弱色散电子谱重,谱重的强度随着温度的降低而不断增加。对于重费米子系统,高温下F电子处于局域态。随着温度的降低,F电子逐渐变得游弋,开始构筑场费米面。值得一提的是,在ARPES效应中,我们发现CeCoIn5的f电子谱再现温度远高于这个系统的近藤温度或相干温度,如图1(b)(c)所示。一般来说,近藤温度是单杂质模型下,局部磁矩与传导电子之间的近藤散射开始工作的温度尺度。相干温度主要来源于宏观观测手段,如电阻率,用来标定系统进入重费米子态的温度。然而,在F电子光谱重新出现的温度后面的物理图像观察到

感谢谢凤东来教授在铈基质研究方面的平台、宝贵资源和大力支持,感谢S. Kirchner和Q. Si的理论支持,袁教授的宝贵样本,感谢袁、杨一峰、戴教授的相关事宜讨论,感谢上海光源的宝贵时间。

[27] Gegenwart P .等人,《自然》。Phys.20084:186

图1 Cecoin 5能带结构随温度的演化(a) -在不同温度下趋于能带结构;(b)图(a)中能带的积分谱;扣除费米拉