受阻挫 kagome 顺磁体中费米子与玻色子的多体相互作用
材料科学
2021-08-16 v1 强关联电子
摘要
kagome 网格出现在基础物理、材料、光子与冷原子系统等领域，承载着受阻挫的费米型与玻色型激发。然而，能同时研究费米与玻色模式以洞察其多体相互作用的系统极为罕见。本文利用最先进的扫描隧道显微镜与谱学，在层状 kagome 顺磁体中发现了平带声子与电子的异常耦合。我们的结果以空前原子分辨率揭示了 kagome 结构，并观察到在费米面附近与色散 kagome 电子相互作用的显著玻色模式。在该模式能量处，费米准粒子色散表现出明显的重整化，标志着与玻色子的巨耦合。通过自能分析、第一性原理计算与晶格振动模型的结合，我们给出证据表明该模式源于几何受阻挫的声子平带，即 kagome 电子平带的晶格类比。我们的发现提供了 kagome 材料中电子激发内 kagome 玻色模式（平带声子）及其与费米自由度强相互作用的首个例证。
引用
@article{arxiv.2007.00519,
title = {Fermion-boson many-body interplay in a frustrated kagome paramagnet},
author = {J. -X. Yin and Nana Shumiya and Sougata Mardanya and Qi Wang and S. S. Zhang and Hung-Ju Tien and Daniel Multer and Yuxiao Jiang and Guangming Cheng and Nan Yao and Shangfei Wu and Desheng Wu and Liangzi Deng and Zhipeng Ye and Rui He and Guoqing Chang and Zhonghao Liu and Kun Jiang and Ziqiang Wang and Titus Neupert and Amit Agarwal and Tay-Rong Chang and Ching-Wu Chu and Hechang Lei and M. Zahid Hasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.00519},
year = {2021}
}
备注
To appear in Nature Communications (2020)