钛基 kagome 铁磁体 SmTi3Bi4 中由铁磁相变诱导的各向异性磁性与能带演化
材料科学
2024-08-22 v2 化学物理
摘要
具有多样拓扑量子响应的 kagome 磁体对下一代拓扑工程至关重要。本文报道了新发现的钛基 kagome 铁磁体 SmTi3Bi4 中由铁磁相变（FMPT）诱导的各向异性磁性与能带演化，该材料具有扭曲的 Ti kagome 晶格与 Sm 原子之字形链。温度依赖的电阻率、热容与磁化率揭示了 23.2 K 的铁磁有序温度 Tc。沿三个晶轴施加磁场观察到的大磁各向异性，确定 b 轴为易轴。角分辨光电子能谱结合第一性原理计算揭示了特征 kagome motif，包括费米能级处的狄拉克点与多重范霍夫奇点。值得注意的是，观测到源于 FMPT 的能带分裂与能隙闭合，其来自 Sm 4f 局域矩与 kagome Ti 原子巡游电子间的交换耦合，以及长程铁磁序诱导的时间反演对称性破缺。考虑到大面内磁化与铁磁有序影响下电子结构的演化，此类材料有望成为探索基于 kagome 晶格的复杂电子性质与磁相的新平台。
引用
@article{arxiv.2308.14349,
title = {Anisotropic magnetism and band evolution induced by ferromagnetic phase transition in titanium-based kagome ferromagnet SmTi3Bi4},
author = {Zhe Zheng and Long Chen and Xuecong Ji and Ying Zhou and Gexing Qu and Mingzhe Hu and Yaobo Huang and Hongming Weng and Tian Qian and Gang Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.14349},
year = {2024}
}
备注
Manuscript: 9 pages, 4 figures, Supporting information: 4 pages,6 figures, 4 tables