Nature Rev Mater：平带材料、奇异金属材料、Kondo效应材料的异同

纳米技术

2024-02-21

kagome金属和moiré超晶格金属等平带材料（Flat-band materials）目前受到人们的广泛关注。平带材料的平带（Flat band）结构使得电子倾向于在特殊的格点运动，因此平带材料能够表现独特的拓扑性质。平带材料具有更窄的能带，并且能够成比例的提高库伦相互作用。

重费米子化合物（heavy-fermion compound）、铜酸盐（cuprate）和磷（pnictide）超导体等一大类电子强关联体系材料是看似与平带材料无关的材料。这种强关联体系材料除了在较大并且强烈重叠的轨道内的巡游电子，通常由于较强库伦相互作用导致具有分布在局域化轨道的电子。

因此，强电子关联材料和平带材料两类材料有可能存在物理性质的共同点，有可能存在微观物理学的共同点。

有鉴于此，维也纳工业大学Silke Paschen等综述平带材料、奇异金属材料之间的异同。

本文要点

（1）

研究发现电子离域/定域的改变，以及奇异金属表现的非常规超导现象在平带材料和奇异金属多种材料类型表现惊人的类似现象，这意味着这些不同类型的材料可能遵循着类似的物理原理。而且，最近相关研究发现平带材料的物理性质能够通过Kondo效应进行解释。同时，平带材料体系的晶格对称性产生的电子拓扑学概念丰富了强关联电子体系的概念，而且目前人们对强关联电子体系的拓扑电子相的研究变得更多。

（2）

作者通过这项综述工作总结讨论了平带材料和强关联材料之间的联系，说明不同材料种类融合为一类材料的可能性，并且探讨深入认识强关联体系物理学的前景，以及强关联电子体系与电子拓扑学交叉科学的发展前景。

参考文献

Checkelsky, J.G., Bernevig, B.A., Coleman, P. et al. Flat bands, strange metals and the Kondo effect. Nat Rev Mater (2024)

DOI: 10.1038/s41578-023-00644-z

https://www.nature.com/articles/s41578-023-00644-z