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Nature Rev Mater：平帶材料、奇異金屬材料、Kondo效應材料的異同

納米技術納米 2024-02-21

kagome金屬和moiré超晶格金屬等平帶材料（Flat-band materials）目前受到人們的廣泛關注。平帶材料的平帶（Flat band）結構使得電子傾向于在特殊的格點運動，因此平帶材料能夠表現獨特的拓撲性質。平帶材料具有更窄的能帶，并且能夠成比例的提高庫倫相互作用。

重費米子化合物（heavy-fermion compound）、銅酸鹽（cuprate）和磷（pnictide）超導體等一大類電子強關聯體系材料是看似與平帶材料無關的材料。這種強關聯體系材料除了在較大并且強烈重疊的軌道內的巡游電子，通常由于較強庫倫相互作用導致具有分布在局域化軌道的電子。

因此，強電子關聯材料和平帶材料兩類材料有可能存在物理性質的共同點，有可能存在微觀物理學的共同點。

有鑒于此，維也納工業大學Silke Paschen等綜述平帶材料、奇異金屬材料之間的異同。

本文要點

（1）

研究發現電子離域/定域的改變，以及奇異金屬表現的非常規超導現象在平帶材料和奇異金屬多種材料類型表現驚人的類似現象，這意味著這些不同類型的材料可能遵循著類似的物理原理。而且，最近相關研究發現平帶材料的物理性質能夠通過Kondo效應進行解釋。同時，平帶材料體系的晶格對稱性產生的電子拓撲學概念豐富了強關聯電子體系的概念，而且目前人們對強關聯電子體系的拓撲電子相的研究變得更多。

（2）

作者通過這項綜述工作總結討論了平帶材料和強關聯材料之間的聯系，說明不同材料種類融合為一類材料的可能性，并且探討深入認識強關聯體系物理學的前景，以及強關聯電子體系與電子拓撲學交叉科學的發展前景。