近日,理学院上海市高温超导沉点尝试室尹鑫茂教授及合作者在美国物理结合会AIP旗下物理旗舰期刊《Applied Physics Reviews》上颁发题为“Orbital Hybridization and Magnetic Moment Enhancement Driven by Charge Density Waves in Kagome FeGe”的钻研成就。理学院博士钻研生韩淑伦,河北工业大学李林洋副教授,新加披国立大学Tang Chi Sin博士和上?萍即笱蹒┦课餐谝蛔髡,上?萍即笱胙迮舾苯淌诤捅拘5恼帕璺甯弊暄性薄⒁蚊淌谖餐ㄑ蹲髡,亿万先生MR是论文的第一实现单元和通讯单元。论文的重要作者还蕴含理学院的蔡传兵教授、田立君教授、孙硕副教授等。
在量子资料及凝聚态物理的前沿钻研中,多种量子有序态之间的共存、竞争与耦合一向是其主题热点方向之一。这种复杂的耦合关系阐发为多种序参量之间的临界行为,通常在类似的温度或能量尺度下产生。笼目结构资料因其几何阻挫结构与强关联电子个性,为索求别致量子态提供了梦想平台,电荷、磁性与轨路自由度之间的耦合效应在其中催生出丰硕的集体量子景象,如电荷密度波、极度规超导与拓扑能带结构等。说明这些复杂量子行为背后的物理机造,是一项极具挑战性但意思深远的科学工作,亟需新鲜的步骤与开创性的见解。在这一布景下,轨路杂化作为衔接晶体结构与电子态演化的沉要纽带,在调控多自由度耦合及其演变过程中阐扬着至关沉要的作用,成为理解别致量子态发源的沉要突破口。

本项钻研聚焦于量子资料笼目晶格中电荷密度波(CDW)与磁有序之间的耦合机造问题。以笼目反铁磁体FeGe为钻研对象,结合X射线吸收谱尝试技术和第一性道理推算,系统揭示了Fe 3d轨路与Ge 4p轨路之间的杂化行为在CDW相变过程中的动态演化。钻研了局发现,该轨路杂化强度在CDW转变过程中显著减弱,并直接影响Fe原子的电子占据态,从而导致局域磁矩的极度规加强。这一工作创新性地引入轨路自由度作为理解电荷与磁有序耦合机造的关键变量,从原子尺度上揭示CDW相变驱动Fe原子自旋态变动,强调了轨路杂化效应在调控磁个性中的关键作用。该钻研成就为量子态调控、自旋电子学及新型反铁磁资料的钻研提供了全新的物理视角与尝试凭据,标志取笼目量子资料钻研的一个沉要突破。
本工作得到国度天然科学基金项目(No. 12374378,52172271)和国度沉点研发打算项目(No. 2022YFE03150200)等项目支持。
文章链接:https://doi.org/10.1063/5.0260257