Fe$_{x}$NbS$_2$抗磁性的电子起源
强关联电子
2026-04-22 v3
摘要
在嵌入式过渡金属硫化物（TMDs）族中，FeNbS具有独特的电流诱导电阻开关行为、可调抗磁态以及各向一致电荷有序，所有这些特性都与临界Fe掺杂x_c = 1/3相关。然而，这种极端化学计量敏感性的电子起源尚不清晰。结合角度解析光电子能谱（ARPES）与密度泛函理论（DFT）计算，我们识别并表征了在x_c处发生的戏剧性的电子能级重构。携带矩的Fe 3d_{z^2}电子表现为靠近费米能级200 meV范围内的窄带，与其他嵌入式TMD磁性体的不同。这些状态与TMD层中的它程电子强烈杂化，由于关联驱动效应，在x_c以上迅速失去相干性。这种突变准粒子失去相干性导致Fe-Nb杂化消失，显式抑制了Fe-Fe交换互作用的垂直有效值，从而驱动磁性基态从抗磁性条纹相向螺旋相转换。这些观察类似于强相关系统的异常电子和磁性敏感性，表明通过ARPES量化轨道特异杂化为评估金属磁性体的有效磁交换提供了另一条途径，补充了无限小中子和共振X射线散射探针。
引用
@article{arxiv.2509.03327,
title = {Electronic origin of delicate antiferromagnetism in Fe$_{x}$NbS$_2$},
author = {Wenxin Li and Jonathan T. Reichanadter and Shan Wu and Ji Seop Oh and Rourav Basak and Shannon C. Haley and Siqi Wang and Joshua E. Chaparro Mata and Elio Vescovo and Donghui Lu and Makoto Hashimoto and Christoph Klewe and Suchismita Sarker and Jessica L. McChesney and Alex Frañó and James G. Analytis and Robert J. Birgeneau and Jeffrey B. Neaton and Yu He},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.03327},
year = {2026}
}
备注
accepted in PRL