稀土六硼化物的高分辨率角分辨光电子能谱比较研究

稀有金属六硼化物中的强电子关联可产生多种有趣现象，如铁磁性、Kondo杂化、混合价态、超导性以及可能的拓扑特性。SmB$_{6}$和YbB$_{6}$中拓扑性质的理论预测重新点燃了对稀土六硼化物的科学兴趣，高分辨率ARPES（角分辨光电子能谱）在这一争论中发挥了重要作用。六硼化物的电子能带结构包含理解所观测不同现象起源的关键，通过比较不同稀土六硼化物的实验数据可以学到很多。我们在YbB$_{6}$、CeB$_{6}$和SmB$_{6}$的(001)表面进行了高分辨率ARPES。在最基础的层面上，数据显示稀土元素价态的差异主要反映为金属5$d$态相对于费米能级的能量位置发生刚性移动。尽管源自$d$态的费米面轮廓整体形状保持不变，但我们报告了所研究化合物之间这些态的维度差异。此外，4$f$态的谱学指纹也揭示了与相干性以及$d$-$f$杂化强度相关的显著差异。对于SmB$_{6}$情况，我们结合ARPES与STM成像和电子衍射来揭示备受争议的SmB$_{6}$(001)表面结构对称性的时间依赖性变化。总之，我们的研究突出了高分辨率ARPES等电子能谱在复杂关联材料（如稀土六硼化物）中提供电子结构与功能之间联系的适用性。