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新型 Kagome 材料 Ce$_{2}$Ru$_{3}$Si 中的密度波类行为

强关联电子 2025-05-07 v1 材料科学 超导电性

摘要

具有内在几何挫折的 Kagome 材料可产生许多有趣的物理性质,如平带、量子自旋液体、手性磁性、超导性和密度波序。有时,来自 Ce 原子的定域 4ff 电子与其他传导电子耦合,也会在费米面附近产生平带,从而形成重费米子。因此,掺杂 Ce 元素的 Kagome 材料极有可能展现出非平凡的物理性质。本研究报道了一种属于三元 Laves 相的新型 Kagome 材料 Ce2_{2}Ru3_{3}Si,其 Kagome 平面由 Ru 原子构成。电输运和比热测量揭示了一个密度波类相变。在低温区观测到居里-魏斯行为。同时我们也发现了一个相对较大的比热系数 γn(0)\gamma_{n}(0)。计算得到的威尔逊比 RWχ(0)/γnR_\mathrm{W}\propto{\chi(0)/\gamma_{n}} 约为 3.1,表明存在中等强度的电子关联效应。在 Ru 位掺杂 Ir 会迅速抑制这种密度波类相变,而掺杂 Mo 则导致相变温度逐渐下降。理论计算表明,Ce-4ff 和 Ru-4dd 电子能带均穿过费米面,在费米能附近形成墨西哥帽形费米面,这可能解释了观测到的密度波类相变。我们的发现为研究 4ff 和 4dd 电子杂化如何影响电子输运,以及密度波相变与 Kagome 结构之间的关系提供了一个有用的平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.09907,
  title  = {Density-wave like behavior in a new Kagome material Ce$_{2}$Ru$_{3}$Si},
  author = {Jinhua Wang and Shengtai Fan and Yiwen Li and Xiyu Zhu and Hai-hu Wen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.09907},
  year   = {2025}
}

备注

15pages, 4 figures,2 supplementary figures