Kondo 绝缘体 SmB$_{6}$ 中的金属岛

在 SmB$_{6}$ 中 Kondo 物理与非平凡拓扑之间预言的相互作用激发了许多实验报道，其中一些看似矛盾。争议的根源可能在于 Kondo 绝缘相在存在 Sm 空位（Kondo 孔）和/或天然杂质（如 Gd$^{3+}$）时的脆弱性。本工作中，我们通过结合电子自旋共振（ESR）与互补的体测量，局部研究了 Al 助熔剂生长的 Sm$_{1-x}$Gd$_{x}$B$_{6}$ 单晶（0 $\leq$ $x$ $\leq$ 0.02）的这种脆弱性。在高度稀释区间（$x$ $\sim 0.0004$）的 Gd$^{3+}$ ESR 谱显示出绝缘立方环境的特征。值得注意的是，在更浓的样品（$x$ $\geq$ 0.004）中观察到金属性 ESR 线形，尽管这些体系仍处于相当稀释的区间并表现出绝缘的 $dc$ 电阻率。我们的数据表明，Kondo 绝缘态在全局渗流发生之前已于杂质附近局部被破坏。该结果不仅解释了 $dc$ 与 $ac$ 电导率之间的矛盾，也提供了一个用以解释磁化量子振荡在无电阻量子振荡时出现之现象的图景。