单原子层 Kondo 晶格 YbCu$_2$ 中的二维重费米子
强关联电子
2024-03-04 v1 材料科学
摘要
局域 -电子与导电载流子之间的 Kondo 效应导致了奇异的物理现象。其中，因 Kondo 效应而出现大有效质量载流子的重费米子（HF）体系令众多研究者着迷。维度亦是 HF 系统的重要特征，尤其因其与量子临界性密切相关 [S. Sachdev, Science 288, 475 (2000)]。然而，完美的二维（2D）HF 材料迄今未见报道。在此，我们报道了 Cu(111) 表面上单原子层 Kondo 晶格 YbCu 的表观电子结构，由同步辐射角分辨光电子能谱观测所得。我们观测到位于费米能级极近处的 2D 导电带与 Yb 4 态。这些能带在低温下杂化，形成 2D HF 态，评估相干温度约为 30 K。该 2D 态的有效质量因 HF 态的发展而增强达 100 倍。此外，在相干温度以下 Kondo 共振峰的温度依赖中观测到杂化能隙形成的明确证据。我们的研究为理解低维 Kondo 效应提供了一个理想 2D HF 材料的新候选。
引用
@article{arxiv.2306.06984,
title = {Two-dimensional heavy fermion in a monoatomic-layer Kondo lattice YbCu$_2$},
author = {Takuto Nakamura and Hiroki Sugihara and Yitong Chen and Ryu Yukawa and Yoshiyuki Ohtsubo and Kiyohisa Tanaka and Miho Kitamura and Hiroshi Kumigashira and Shin-ichi Kimura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.06984},
year = {2024}
}
备注
24 pages, 10 figures