Bolsas de Fermi anómalas en la superficie del metal de Hund de Sr2RuO4 inducidas por acoplamiento spin-órbita mejorado por correlación

Se investiga la estructura electrónica de la capa superior en Sr2RuO4 en la vecindad cercana del nivel de Fermi mediante espectroscopía de fotoemisión resolvida en ángulo (ARPES) con un láser de 7 eV. Encontramos que el acoplamiento spin-órbita (SOC) predicho como 100 meV por los cálculos de teoría de funcionales de densidad (DFT) se ve enormemente aumentado en un material real hasta 250 meV, incluso más que el del estado a granel (200 meV), debido al efecto de correlación electrónica incrementado por la rotación octaédrica en la estructura cristalina. Esto provoca la formación de pequeñas bolsas de Fermi de alta mezcla orbital y explica razonablemente por qué la transición Mott selectiva de orbitales (OSMT) no se realiza en óxidos perovskitas con distorsión cristalina. Curiosamente, la característica del metal de Hund permite la generación de cuasipartículas solo cerca de EF, restringiendo la apertura del gap espectral derivada de la hibridación de bandas dentro de una energía de enlace extremadamente pequeña (< 10 meV). Además, provoca una transición coherente-incoherente, haciendo que las bolsas de Fermi desaparezcan a temperaturas elevadas. Las bolsas de Fermi anómalas se caracterizan por la dicotomía del acoplamiento de Hund que aísla orbitales y el SOC de mezcla orbital, lo cual es clave para entender la naturaleza de Sr2RuO4.