能隙 itinerant 自旋激发解释了 URu$_2$Si$_2$ 隐藏序态中缺失的熵

现代凝聚态物理的主要目标之一是阐明各种电子系统中基态的本质。许多关联电子材料，如高温超导体、几何阻挫氧化物和低维磁体，由于其源于尚未完全理解的多体效应的独特性质，仍然是富有成果的研究对象。重费米子金属——因这些效应而具有高有效电子质量的材料——代表了一类具有奇异性质的材料，如异常磁性、非常规超导性和“隐藏序”参数。重费米子超导体 URu2Si2 因其在 17.5 K 以下存在“隐藏序”相而过去二十年来一直受到物理学家的关注。中子散射测量表明，其有序矩仅为 0.03 $\mu_{B}$，远不足以解释 17.5 K 处巨大的热容异常。我们展示了最近的中子散射实验，揭示了这一谜题的新线索：17.5 K 以上的自旋激发谱展现出源自非公度波矢、能量高达至少 10 meV 的良好关联类 itinerant 自旋激发。这些激发的能隙化对应于大量的熵释放，并解释了穿越相变时电子比热的降低。