FeGe中Peierls类效应与反铁磁序协同驱动的三势阱电荷密度波转变
材料科学
2023-12-14 v2 强关联电子
摘要
Kagome材料为探索磁性、电荷密度波(CDW)和非平凡能带拓扑等引人入胜的关联现象提供了一个有前景的平台。最近，在反铁磁kagome金属FeGe中观测到了CDW序，引发了关于CDW与磁性交织物理的极大研究兴趣。两个核心问题是：(i) FeGe中CDW转变的驱动力是什么；(ii) 磁性是否在该转变中起着关键作用。这些问题至关重要，因为传统的van Hove奇点和费米面嵌套机制无法解释稳定的本征相以及磁性的作用。在此，借助密度泛函理论和紧束缚模型，我们揭示了FeGe的三势阱CDW能量图景，表明本征相和CDW相均为局域稳定。我们指出，Ge能带的整体下移（而非先前提出的Fe能带）与晶格畸变能竞争，驱动了三势阱CDW转变。这确实是Peierls类效应与费米能级钉扎现象的协同作用，不同于驱动双势阱转变的传统Peierls效应。此外，我们证明反铁磁序也通过交换劈裂削弱Fe-Ge杂化以及降低Ge能带相对于费米能级的位置，在驱动CDW转变中起着关键作用。因此，我们的工作不仅加深了对FeGe中CDW机制的理解，也表明了kagome材料中涌现磁性与CDW之间的交织联系。
引用
@article{arxiv.2307.10565,
title = {Triple-Well Charge Density Wave Transition Driven by Cooperation between Peierls-like Effect and Antiferromagnetic Order in FeGe},
author = {Binhua Zhang and Junyi Ji and Changsong Xu and Hongjun Xiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.10565},
year = {2023}
}
备注
25 pages,4 figure