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笼目金属中由二重范霍夫奇点导致的手性激子序

超导电性 2023-02-10 v3 介观与纳米尺度物理 材料科学 强关联电子

摘要

近期对笼目金属 AV3_3Sb5_5 (A=K,Rb,Cs) [M. Kang et al., Nat. Phys. 18, 301-308 (2022)] 的实验在费米能附近识别出具相反凹凸性的二重范霍夫奇点 (TvHS),生成两个近似六边形的费米面——一个类电子型,另一个类空穴型。本文提出,TvHS 会产生一种新颖的破时间反演对称性的激子序——源于位于相反凹凸性范霍夫奇点处的电子与空穴束缚对。我们引入了一个描述 TvHS 的最小模型,并通过微扰重正化群技术与自由能分析研究相互作用诱导的多体不稳定性。针对适用于笼目金属 AV3_3Sb5_5 的参数,我们构建了包含手性激子、电荷密度波以及共存区域的相图。我们提出以此解释 AV3_3Sb5_5 中多样化的实验观测。值得注意的是,手性激子态产生量子反常霍尔电导,为笼目金属中观测到的反常霍尔效应提供了吸引人的诠释。文中也讨论了 TvHS 机制在双层材料中的可能替代实现。我们建议 TvHS 为关联相开启了有趣的可能性,丰富了包含激子序的竞争基态集合。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.02643,
  title  = {Chiral excitonic order from twofold van Hove singularities in kagome metals},
  author = {Harley D. Scammell and Julian Ingham and Tommy Li and Oleg P. Sushkov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02643},
  year   = {2023}
}