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通过引入Sm空位破坏SmB6的Kondo绝缘态

强关联电子 2016-08-10 v1

摘要

SmB6是一种拟议的拓扑Kondo绝缘体,其中拓扑非平凡性的存在可通过Sm价态的变化来调节。实验上,Sm价态可通过调节SmB6的化学计量比来改变。我们表明,拉曼散射可通过探测10~meV处声学声子支的缺陷诱导散射强度,检测SmB6晶体中低于1% Sm位点的空位。在温度低于130~K的SmB6电子拉曼光谱中,我们观察到在A1g_{1g}和Eg_g对称性下于100和41~meV处出现的特征,将其归属于杂化能带间的激发,以及低于20~meV与杂化能隙相关的光谱权重抑制。随着Sm空位数量增加至1%,我们观察到低于20~meV的光谱权重增加,表明能隙正被电子态填充。对于空位数量最少的样品,我们观察到在Eg_g和T2g_{2g}对称性下16-18~meV处具有长寿命、受杂化能隙保护的带隙内激子激发。这些激发随空位数量增加寿命降低而展宽,并在Sm空位浓度约1%时因带隙内态的出现而被淬灭。基于此项研究,我们提出只有最符合化学计量比的SmB6样品才具有拓扑Kondo绝缘体所需的体相能隙。

关键词

引用

@article{arxiv.1601.02694,
  title  = {Breakdown of the Kondo insulating state in SmB6 by introducing Sm vacancies},
  author = {Michael E. Valentine and Seyed Koohpayeh and W. Adam Phelan and Tyrel M. McQueen and Priscila F. S. Rosa and Zachary Fisk and Natalia Drichko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.02694},
  year   = {2016}
}