YFe2Ge2中的平带和重费米子态

日期： 2024-10-17

浏览次数: 115

来源：中国科学院物理研究所

电子平带由于其显著增强的电子关联，在新奇量子态和低能激发的产生方面有着巨大潜力。因此，近年来具有平带特性的材料备受关注，相关研究主要集中在几何阻挫晶格体系，如魔角石墨烯和Kagome材料等。在非几何阻挫材料中，电子平带的出现则体现出了更多的可能性。基于d电子材料的多轨道特性及其轨道选择性，大家期望在d电子系统中探索平带及其相关的重费米子态行为。例如，铁基超导体由于Fe 3d电子同时具有巡游和局域特征，以及Hund耦合促进的轨道选择电子关联，使其成为研究d电子系统中多种新兴量子现象的独特平台。YFe2Ge2由于具有与铁基超导体KFe2As2相似的非常规超导和异常重费米子态行为，同样受到大家的关注。尽管Hund和Kondo相关机制都被认为是YFe2Ge2中异常重费米子态的可能解释，但目前尚未有明确的定论。

最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心超导国家重点实验室SC3组的许兵特聘研究员、邱祥冈研究员与瑞士Fribourg大学的Christian Bernhard教授课题组、北京师范大学殷志平教授课题组、复旦大学赵俊教授课题组合作，采用红外光谱实验研究发现YFe2Ge2表现出类似于f电子系统的重费米子特征，包括Drude响应的非相干到相干过渡行为、有效质量增强以及杂化能隙的形成等。结合动力学平均场理论计算，进一步发现YFe2Ge2的重费米子行为不同于传统f电子系统的Kondo机制，甚至也不同于KFe2As2中Hund耦合驱动的轨道选择电子关联机制，而是由费米能处Fe 3dxz/yz轨道贡献的电子平带驱动。这一平带的起源是Fe-Fe直接和Fe-Ge-Fe间接跳跃通道之间的相消效应，导致动能阻挫，再加上Y电子参与的能带杂化以及电子关联效应三者共同作用的结果。

该研究澄清了YFe2Ge2中的平带和异常重费米子性质的起源，提出的新机制既不同于传统f电子系统的Kondo机制，也不同于KFe2As2中Hund耦合驱动的轨道选择电子关联机制，可以为其他相关d电子重费米子材料的研究提供新的视角和策略。

本工作受到了国家自然科学基金委、科技部重点研发计划项目和中国科学院的资助。相关研究结果以“Unraveling the origin of Kondo-like behavior in the 3d-electron heavy-fermion compound YFe2Ge2”为题发表在近期的美国国家科学院院刊上【PNAS 121, e2401430121 (2024)】。文章链接：

https://www.doi.org/10.1073/pnas.2401430121

上一篇：材料与能源学院朱静教授发光材料应用技术研究团队在激活型荧光材料研究中取得进展下一篇：全球最大的稀土原料生产基地在我市投入运行

Hot News / 相关推荐

内蒙古自治区工信厅召开三季度全区重点工业行业经济运行座谈会

2025 - 10 - 27

点击次数: 5

来源：中国稀土网10月22日，内蒙古自治区工信厅副厅长杨茂盛主持召开三季度全区重点工业行业经济运行座谈会，围绕当前各重点行业发展形势、前三季度运行情况、存在的问题及对全年走势的判断展开交流，研究推动行业高质量发展相关工作。会上，自治区钢铁有色金属工业协会、有色金属产业促进会、稀土行业协会、水泥协会、石油和化学工业协会、氟硅产业促进会、氯碱行业协会、现代煤化工产业链促进会、光伏装备产业促进会、低空经...

《上海稀土》—电子期刊2025年第3期上线

2025 - 10 - 25

点击次数: 43

讲好稀土故事，传递上海声音！《上海稀土》电子期刊2025年第3期正式上线，请点击左下方阅读原文，即可查看。还等什么，快来阅读吧！↓↓↓↓↓↓阅读原文

《上海稀土》—电子期刊2025年第3期上线

2025 - 10 - 25

点击次数: 43

协会与工业商展公司召开工作交流会议

2025 - 10 - 25

点击次数: 41

2025年10月23日，上海市稀土协会与上海工业商务展览有限公司在上海师范大学举行工作交流会议。会议总结2025年工博会稀土板块工作，剖析优劣势，探讨2026年工博会筹备工作。今年工博会在双方的互相配合和努力下取得显著成效。一是展示成果好，组织企业和机构参展，展示全产业链创新成果，提升产业形象与影响力；二是专业观众反馈热烈，以精准组织与宣传吸引大量专业人士，促成产业对接；三是活动组织有序，双方协作...