Kagome磁体薄膜中持久的平带分裂与强选择性能带重整化
介观与纳米尺度物理
2024-11-01 v1
摘要
磁性Kagome材料为探索磁性、关联性和拓扑性之间的相互作用提供了一个迷人的平台。已有许多磁性Kagome系统被报道，包括二元FemXn（X=Sn, Ge; m:n = 3:1, 3:2, 1:1）家族和稀土RMn6Sn6（R = 稀土元素）家族，计算表明它们的Kagome平带在顺磁相中位于费米能级附近。虽然部分填充Kagome平带被预测会产生Stoner型铁磁性，但由于这些系统的有序温度很高，尚未有任何系统报道过跨越有序温度的磁分裂的实验可视化，因此Kagome磁体中磁性的本质仍是一个悬而未决的问题。在这里，我们利用角分辨光电子能谱探测了通过分子束外延合成的Kagome磁体薄膜FeSn的电子结构。我们识别出了交换分裂的Kagome平带，其分裂在磁有序温度以上仍然存在，表明存在局域矩图像。这种在拓扑平带存在下的局域矩与理论预测的紧致分子轨道一致。我们进一步观察到Fe d_xy+d_(x^2-y^2)自旋多数通道中存在大的自旋-轨道选择性能带重整化，这让人联想到铁基超导体中的轨道选择性关联效应。我们在Kagome系统中发现的局域矩与拓扑平带共存的现象，呼应了魔角扭曲双层石墨烯中的类似发现，并为模拟磁性平带系统中关联效应的理论工作提供了基础。
引用
@article{arxiv.2410.06147,
title = {Persistent flat band splitting and strong selective band renormalization in a kagome magnet thin film},
author = {Zheng Ren and Jianwei Huang and Hengxin Tan and Ananya Biswas and Aki Pulkkinen and Yichen Zhang and Yaofeng Xie and Ziqin Yue and Lei Chen and Fang Xie and Kevin Allen and Han Wu and Qirui Ren and Anil Rajapitamahuni and Asish Kundu and Elio Vescovo and Junichiro Kono and Emilia Morosan and Pengcheng Dai and Jian-Xin Zhu and Qimiao Si and Ján Minár and Binghai Yan and Ming Yi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.06147},
year = {2024}
}