Kagome金属中巨杂质效应对电荷环电流序态的影响

在电荷环电流（cLC）相中，永久电荷电流破坏了时间反演对称性，其奇异的电子态在新近发现的kagome金属AV3Sb5（A = Cs, Rb, K）中日益受到关注。有趣的是，cLC态对施加微小磁场以及微小单轴应变高度敏感。此外，许多实验表明cLC态对少量杂质敏感。为了准确理解杂质对cLC电子态的影响，我们分析了带有单杂质势的巨型晶胞（多达1200个格点）kagome晶格模型。研究发现，在以杂质格点为中心的电流关联长度$\xi_J$范围内，环电流受到强烈抑制，其中$\xi_J$随着cLC序参量$\eta$的减小而增大。（cLC序是纯虚数的跃迁积分调制$\delta t_{i,j}=\pm i\eta$。）此外，均匀轨道磁化$M_{orb}$和反常霍尔电导率$\sigma_{xy}$均被稀疏杂质急剧抑制。特别是，引入1%的杂质可使抑制比$R=-\Delta M_{orb}/M_{orb}^0$超过50%。出乎意料的是，比值$R$对$\eta$在定性上不敏感，这与$R$正比于电流抑制面积$\pi \xi_J^2$的朴素预期形成鲜明对比。由此产生的$M_{orb}$巨杂质效应可能源于电子巡游环流非局域贡献。本研究为kagome金属中的cLC电子态为何对稀疏杂质敏感提供了自然解释。