5d delafossite氧化物金属中的近自由电子

Pallavi Kushwaha; Veronika Sunko; P. J. W. Moll; L. Bawden; J. M. Riley; Nabhanila Nandi; H. Rosner; M. P. Schmidt; F. Arnold; E. Hassinger; T. K. Kim; M. Hoesch; A. P. Mackenzie; P. D. C. King

5d delafossite氧化物金属中的近自由电子

强关联电子 2015-10-09 v1

作者: Pallavi Kushwaha , Veronika Sunko , P. J. W. Moll , L. Bawden , J. M. Riley , Nabhanila Nandi , H. Rosner , M. P. Schmidt , F. Arnold , E. Hassinger , T. K. Kim , M. Hoesch , A. P. Mackenzie , P. D. C. King

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摘要

理解电子关联在强自旋轨道过渡金属氧化物中的作用，是实现众多奇异相的关键，包括自旋轨道辅助的Mott绝缘体、关联拓扑固体以及潜在的新高温超导体。迄今为止，多数注意力集中在 $5d$ 铱基氧化物上。本文中，我们考虑基于Pt的delafossite氧化物PtCoO $_2$ 。我们的输运测量在单晶样品上进行，样品使用聚焦离子束技术蚀刻成明确几何形状，得到室温电阻率仅为2.1~ $\mu\Omega$ cm，确立了PtCoO $_2$ 为已知导电性最强的氧化物。通过角分辨光电子能谱和密度泛函理论，我们展示其费米面是一个近乎六边形截面的单一圆柱，沿k $_z$ 方向色散极弱。尽管主要由 $d$ 轨道特征组成，导带异常陡峭，平均有效质量仅1.14 $m_e$ 。此外，光电子能谱中观察到的尖锐能谱特征在E $_F$ 以下超过500~meV范围内保持清晰，几乎没有额外展宽，表明电子-电子散射被抑制。总之，我们的发现确立了PtCoO $_2$ 作为 $5d$ delafossite过渡金属氧化物中一个模型近自由电子系统。

关键词

近自由电子 5d delafossite氧化物 PtCoO2 费米面密度泛函理论角分辨光电子能谱电子关联

引用

@article{arxiv.1510.02439,
  title  = {Nearly-free electrons in a 5d delafossite oxide metal},
  author = {Pallavi Kushwaha and Veronika Sunko and P. J. W. Moll and L. Bawden and J. M. Riley and Nabhanila Nandi and H. Rosner and M. P. Schmidt and F. Arnold and E. Hassinger and T. K. Kim and M. Hoesch and A. P. Mackenzie and P. D. C. King},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1510.02439},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted in Science Advances. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1411.6162

5d delafossite氧化物金属中的近自由电子

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