强关联体系 SmB$_{6}$ 的表面与体电子结构及其对拓扑近藤绝缘体的启示

最近的理论计算和实验结果表明，强关联材料 SmB$_{6}$ 可能是拓扑近藤绝缘体的一种实现。我们对 SmB$_{6}$ 进行了角分辨光电子能谱研究，以阐明与可能出现的拓扑近藤绝缘体态相关的电子结构要素。在整个三维动量空间中获得的电子结构揭示了一个位于体布里渊区 X 点中心的类电子 5d 体能带，该能带与强关联 f 电子发生杂化，并在低温下打开一个近藤能隙（$\Delta_B$ $\sim$ 20 meV）。此外，我们观察到在表面布里渊区中心 $\bar{\Gamma}$ 点和边界 $\bar{X}$ 点形成了三个费米面的类电子能带。这些能带在体电子结构计算中并未预期出现，且其观测到的色散特性与表面态一致。我们的结果表明，SmB$_{6}$ 异常的低温柔输运行为很可能与位于能带杂化隙内的显著表面态和/或拓扑近藤绝缘体态的存在有关。