直接观测到CeCoIn5中重费米子态的产生与演化

重费米子体系具有类似于其它非常规超导的奇异金属(strange metal)行为,该体系中的局域磁矩与巡游电子之间的相互作用是理解重费米子体系中新奇物性的核心。理论认为该体系低温下,随着f电子的局域,费米面尺寸会变大,并出现具有很大有效质量的准粒子。然而至今为止,仍然没有直观的实验证据证实这种图像。群体成员封东来等利用高分辨角分辨光电子能谱研究了典型的重费米子材料CeCoIn5,从谱学实验上首次得到f电子与导带电子的杂化及其伴随的费米面增大。此外,实验发现,体系发生局域到巡游的相变温度远高于输运上得到的相干温度,f电子在最低温仍然保持很大的局域性,这些结果表明晶体场激发在奇异金属行为中扮演着重要的作用。这些结果对重费米子的形成给出了系统的实验图像,并有利于理解其它奇异金属及其相关的新奇物性,如高温超导等。相关工作已发表在Phys. Rev. B 96(4),045107 (2017)上。
5