超薄 Kagome 金属 Mn3Sn 薄膜中的三维平坦带
强关联电子
2025-03-10 v1
摘要
具有小能量色散的平坦带可以产生强关联电子态和拓扑相，尤其是当其位于费米能级时。虽然平坦带已在二维范德华异质结中实验实现，但它们对扭转角高度敏感，需要复杂的制备技术。几何受挫的 kagome 晶格已成为一个极具吸引力的平台，因为它们本征地拥有在准二维块体 kagome 金属中已被实验观察到的平坦带。一个悬而未决的实验问题是，平坦带是否能在原子级厚度的金属中实现，从而通过调节周围介电环境获得更强的电子-电子相互作用机会。在此，我们利用角分辨光电子能谱、扫描隧道显微镜和能带结构计算表明，kagome 金属 Mn3Sn 的超薄膜拥有一个带宽为 50 meV 的稳健无色散平坦带。此外，我们展示了通过锰缺陷工程对平坦带进行化学调控，使其接近费米能级。在超薄 kagome 金属中实现可调谐的 kagome 衍生平坦带，代表了研究强关联和拓扑现象的一个有前景的平台，可应用于量子计算、自旋电子学和低能耗电子学。
引用
@article{arxiv.2503.05544,
title = {Three-dimensional flat band in ultra-thin Kagome metal Mn3Sn film},
author = {Mengting Zhao and James Blyth and Grace L. Causer and Hongrun Zhang and Tianye Yu and Jiayu Liu and Wenchuan Jin and Mohammad T. H. Bhuiyan and Zheng-Tai Liu and Mao Ye and Yi Du and Zhiping Yin and Michael S. Fuhrer and Anton Tadich and Mark T. Edmonds},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.05544},
year = {2025}
}