RuO₂费米面通过量子振荡测量
材料科学
2025-08-20 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
金属氧化物RuO₂因报道其承载反磁性有序结构，表现出时反演对称性破缺特征的自旋分裂电子能带结构，已成为一种有前景的反变磁材料候选者。然而，近期研究稳健地否定了这一情景。本文我们测量了原始单晶RuO₂的费米面。通过测量 bulk 热力学性质的磁性量子振荡，我们的研究解决了RuO₂ bulk 区域的电子结构。可辨认出多个费米面板，有效准粒子质量范围可达裸电子质量的5倍。我们将测量结果与基于密度泛函理论计算推导的反变磁和非磁费米面预测进行比较。量子振荡频率谱与反变磁情形下的预期轮廓相距甚远；相比之下，它们与非磁情形下的预测吻合良好。我们的发现对RuO₂的 bulk 磁性属性提出了显著约束，强烈暗示该材料为-paramagnet。
关键词
引用
@article{arxiv.2503.20621,
title = {The Fermi surface of RuO2 measured by quantum oscillations},
author = {Zheyu Wu and Mengmeng Long and Hanyi Chen and Shubhankar Paul and Hisakazu Matsuki and Oleksandr Zheliuk and Uli Zeitler and Gang Li and Rui Zhou and Zengwei Zhu and Dave Graf and Theodore I. Weinberger and F. Malte Grosche and Yoshiteru Maeno and Alexander G. Eaton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.20621},
year = {2025}
}