铁磁相态中的拓扑金属-绝缘体转变
强关联电子
2026-03-04 v1
摘要
凝聚态物理学的一个重大挑战是将拓扑现象与关联电子物理学相结合，以利用这两种状态为下一代量子器件提供优势。金属-绝缘体转变 (MIT) 是桥接这两个领域的核心，同时又作为电子状态的 '开-关' 开关。本文展示了 K2Cr8O16 原型材料如何发生铁磁 MIT 伴随能带拓扑变化。通过无穷 X 射线和中子散射实验结合第一性原理理论计算，我们证明该转变并非由珀尔斯机制驱动，由于缺乏声子软化。相反，我们确立了该转变为铁磁相内的拓扑 MIT (topological-FM-MIT)，其具有潜在的轴子特性，其中电子关联在稳定绝缘态方面发挥关键作用。本工作开创了发现 topological-FM-MIT 的先河，并代表了一种全新类拓扑相转变的范畴，揭示了磁性、拓扑性和电子关联相互作用的独特途径。
引用
@article{arxiv.2511.07625,
title = {Topological Metal-Insulator Transition within the Ferromagnetic state},
author = {Ola Kenji Forslund and Chin Shen Ong and Moritz M. Hirschmann and Nicolas Gauthier and Hiroshi Uchiyama and Christian Tzschaschel and Daniel G. Mazzone and Romain Sibille and Antonio M. dos Santos and Masafumi Horio and Elisabetta Nocerino and Nami Matsubara and Deepak John Mukkattukavil and Konstantinos Papadopoulos and Kazuya Kamazawa and Kazuhiko Ikeuchi and Hidenori Takagi and Masahiko Isobe and Jun Sugiyama and Johan Chang and Yasmine Sassa and Olle Eriksson and Martin Månsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.07625},
year = {2026}
}