近藤（Kondo）晶格描述了一類周期性局域磁矩與巡游電子相互作用的材料，展現(xiàn)出重費(fèi)米子超導(dǎo)、量子臨界行為、奇異金屬態(tài)等新奇物理現(xiàn)象，是凝聚態(tài)物理的重要研究對(duì)象。在一般Kondo晶格材料中，重費(fèi)米子由f電子與巡游電子散射形成，在費(fèi)米面附近產(chǎn)生Kondo共振平帶。近期有理論提出空間更為擴(kuò)展的d電子可以通過(guò)moire或幾何阻挫的方式形成費(fèi)米面附近的平帶。目前，通過(guò)moire途徑構(gòu)造Kondo晶格已在WSe2/MoTe2異質(zhì)結(jié)中實(shí)現(xiàn)，而以阻挫方式構(gòu)建Kondo晶格的材料體系尚處空缺。籠目（Kagome）晶格是一種被廣泛研究的阻挫體系，此前的研究發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)關(guān)聯(lián)的Kagome材料基態(tài)往往是Mott絕緣體（如Nb3Cl8），而弱關(guān)聯(lián)的Kagome金屬的阻錯(cuò)平帶往往遠(yuǎn)離費(fèi)米面（如CsV3Sb5）。
近期，中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心先進(jìn)材料與結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)室陳小龍團(tuán)隊(duì)的博士后宋伯欽在應(yīng)天平特聘研究員、陳小龍研究員指導(dǎo)下與超導(dǎo)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室趙林研究員以及南京大學(xué)于順利教授合作，發(fā)現(xiàn)了一種新型Kagome晶格材料CsCr6Sb6。研究發(fā)現(xiàn)其費(fèi)米面完全由平帶構(gòu)成，帶寬僅為40 meV，其電子幾乎完全來(lái)自Cr的3d軌道。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明其電阻在低溫下出現(xiàn)了類似Kondo的行為，比熱測(cè)量發(fā)現(xiàn)其有效質(zhì)量為60 m0，為同構(gòu)材料CsV6Sb6的100倍，屬于重費(fèi)米子體系。更有趣的是，團(tuán)隊(duì)通過(guò)維度調(diào)控，發(fā)現(xiàn)CsCr6Sb6在減薄后出現(xiàn)了體材料中缺失的反常霍爾效應(yīng)，與其他二維磁性材料的維度演化規(guī)律截然相反。該工作為探索阻挫平帶驅(qū)動(dòng)的關(guān)聯(lián)物理提供了一個(gè)理想的研究體系。
以上成果以“Realization of Kagome Kondo lattice”為題發(fā)表在Nat. Commun. 16, 5643 (2025)。該工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)科學(xué)院的支持。宋伯欽博士、解于洋博士生、李偉健博士為本文的共同一作，參與本工作的還有物理所郭建剛研究員、周興江研究員、張慶華副研究員、李昕彤副研究員以及人民大學(xué)雷和暢教授等。
圖：a. CsCr6Sb6的晶格結(jié)構(gòu)和晶體光學(xué)照片；b. 費(fèi)米面附近的平帶結(jié)構(gòu)；c. Kondo電阻率行為；d. 有效質(zhì)量與其他關(guān)聯(lián)體系對(duì)比；e. 維度調(diào)控下出現(xiàn)的反常霍爾電阻；f. CsCr6Sb6維度調(diào)控下的相圖。
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