Paisaje electrónico acoplado magnéticamente en metales kagome basados en titanio distorsionados en capas dobles

Los materiales cuánticos cu cuyos átomos están dispuestos en una red de triángulos compartiendo vértices, es decir, la red kagome, han emergido recientemente como una plataforma cautivadora para investigar fenómenos electrónicos exóticos correlacionados y topológicos. Aquí, combinamos espectroscopía de fotoemisión con resolución angular (ARPES) a ultra-bajo temperatura con microscopía de túnel de barrido y cálculos de teoría de funcionales de densidad para revelar la fascinante estructura electrónica del material kagome distorsionado en capas dobles LnTi3Bi4, donde Ln representa a Nd y Yb. A diferencia de otros materiales kagome, LnTi3Bi4 exhibe simetrías a dos bandas, en lugar de seis, derivadas de la red kagome distorsionada, lo que conduce a una estructura electrónica única. Combinando experimento y teoría, mapeamos la estructura electrónica y descubrimos bandas planas dobles así como múltiples singularidades de Van Hove (VHS), con una VHS exhibiendo características de orden superior cerca del nivel de Fermi. Notablemente, en la versión magnética NdTi3Bi4, las mediciones de ARPES a ultra-baja temperatura de base revelan una división de banda inusual en las dispersión de bandas que es inducida por el ordenamiento ferromagnético. Estos hallazgos revelan el potencial de los metales kagome distorsionados en capas dobles LnTi3Bi4 como una plataforma prometedora para explorar nuevas fases emergentes de la materia en la intersección de correlación fuerte y magnetismo. Publicado por la Sociedad Americana de Física 2024