van der Waals 铁基磁体 Fe$_5$GeTe$_2$中平带的二分法
强关联电子
2026-03-24 v2
摘要
带有靠近费米能级的窄带宽量子材料代表了探索多样化物理现象的有前景的平台，因为小能量窗口内的高态密度常常会导致许多体物理的出现。一方面，平带可以源于强库仑相互作用导致的原子轨道局域化；另一方面，量子破坏性干涉可以消除电子动能。尽管两者都具有窄带宽，但两种平带应表现出非常不同的光谱特征，这源于其独特的起源。迄今为止，这两种平带仅在完全不同的材料环境和化学条件下实现，这防止了直接比较。本文报道了在同一材料体系中观察到这两种平带——一个在室温以上van der Waals 铁基磁体 FeGeTe 中，可通过可开关的铁位点有序性加以区分。平带的对比性质也通过光谱特征的显著不同温度演化被识别，表明一种源于 Fe(1) 位点无序相中的电子关联，另一种源于 Fe(1) 位点有序相中的几何失稳。我们的结果因此为理解量子材料中平带的不同形成机制提供了直接对照，以及在存在磁性、拓扑性和晶格几何失稳的情况下，平带发挥的不同作用提供了途径，同时以亚晶格有序作为关键控制参数。
引用
@article{arxiv.2508.03029,
title = {Dichotomy of flat bands in the van der Waals ferromagnet Fe$_5$GeTe$_2$},
author = {Han Wu and Jianwei Huang and Chaowei Hu and Lei Chen and Yiqing Hao and Yue Shi and Paul Malinowski and Yucheng Guo and Bo Gyu Jang and Jian-Xin Zhu and Andrew F. May and Siqi Wang and Xiang Chen and Yaofeng Xie and Bin Gao and Yichen Zhang and Ziqin Yue and Zheng Ren and Makoto Hashimoto and Donghui Lu and Alexei Fedorov and Sung-Kwan Mo and Junichiro Kono and Yu He and Robert J. Birgeneau and Pengcheng Dai and Xiaodong Xu and Huibo Cao and Qimiao Si and Jiun-Haw Chu and Ming Yi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.03029},
year = {2026}
}
备注
The manuscript was submitted on June 12 2024