kagome 金属 CeTi3Bi4 中的自旋密度波与 van Hove 奇点
强关联电子
2025-05-13 v2 材料科学
摘要
费米能级附近具有 van Hove 奇点的 kagome 金属可以表现出手性回路电流、电子向列序和非常规超导等奇特的量子现象。然而，据我们所知，由 van Hove 奇点驱动的非常规磁态（如自旋密度波）在 kagome 金属中尚未在实验上被观测到。在此，我们报告了层状 kagome 金属 CeTi3Bi4 的磁性和电子结构，其中 Ti kagome 电子结构与 Ce3+ Jeff = 1/2 矩阵的磁性亚晶格发生相互作用。中子衍射揭示了 Ce3+ 矩阵的非公度自旋密度波基态，并在大部分温度-磁场相图中与公度反铁磁序共存。公度分量优先被热涨落和磁场抑制，产生了一个包含中间单-Q 自旋密度波相的丰富相图。第一性原理计算和角分辨光电子能谱在费米能级附近识别出了 van Hove 奇点，且观测到的磁传播矢量连接了它们的高态密度，强烈表明这是一种 van Hove 奇点辅助的自旋密度波。这些发现确立了 kagome 金属 LnTi3Bi4 作为一个模型平台，其中 kagome 晶格的特征电子结构在磁序中起着关键作用。
引用
@article{arxiv.2412.10286,
title = {Spin density wave and van Hove singularity in the kagome metal CeTi3Bi4},
author = {Pyeongjae Park and Brenden R. Ortiz and Milo Sprague and Anup Pradhan Sakhya and Si Athena Chen and Matthias. D. Frontzek and Wei Tian and Romain Sibille and Daniel G. Mazzone and Chihiro Tabata and Koji Kaneko and Lisa M. DeBeer-Schmitt and Matthew B. Stone and David S. Parker and German D. Samolyuk and Hu Miao and Madhab Neupane and Andrew D. Christianson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.10286},
year = {2025}
}
备注
21 pages, 4 figures, SI not included