强耦合铁锆系铁磁体 CeFe2 的电子结构

我们报告了对 CeFe2 进行的高能光谱测量结果。该系统因其异常性铁磁性——拥有异常低的铁磁临界温度和较小的磁化强度——而备受关注，与其他稀土-铁族锆相化合物有显著不同。我们的实验结果表明，Ce 4f 态与主要由 Fe 3d 态构成的离域带态之间存在强烈的耦合。在对测量光谱进行解释与分析时，我们采用了两种不同的理论方法：第一种基于 Anderson 杂质模型，显式考虑了表面贡献；第二种则采用 bulk CeFe2 的带结构计算方法。基于 Anderson 杂质模型的分析结果与实测光谱在整个能量范围内均表现良好，揭示了 Ce 4f 与 Fe 3d 之间的耦合在表面显著减弱，导致 bulk 中的耦合强度远超之前的认识。锆相化合物的带结构计算采用局域自旋密度泛函近似下的全能量线性金属-锥轨道计算方法。Ce 4f 电子被视为它inerant 带电子。有趣的是，若正确考虑了表面效应，基于带结构计算得到的 Ce 4f 部分态密度与实验光谱在 4f 峰位置和 4f 带宽方面均表现良好。此外，我们还详细讨论并比较了来自带结构计算的部分自旋磁矩结果与实验测量值及早前计算结果之间的差异。