2023年11月8日，Nature在线发表了麻省理工学院Joseph G. Checkelsky和Riccardo Comin
课题组的研究论文，题目为《
Three-dimensional flat bands in pyrochlore metal Ca
Ni
2
》。
电子平带材料具有以猝灭动能为特征的量子态，这些平带通常
有利于
增强电子关联效应和物质的量子相。在理论模型中进行了长期研究后，这些体系在范德华异质结和准二维（2D）晶体材料中的实验实现后，重新引起了人们的兴趣。一个悬而未决的实验问题是，这种平带是否可以在三维（3D）网络中实现，从而有可能实现新的材料平台和现象。
在此研究中，作者研究了C15 Laves相
金属
Ca
Ni
2
，它包
含一个镍烧绿石晶格，该晶格在模型网络上被预测为
具有由电子跳跃的3D破坏性干涉引起的双简并拓扑平带
。使用角分辨光电子能谱（ARPES），在整个
3D
布里渊区观察到一个色散消失的能带，研究将其与烧绿石平带以及两个额外的平带进行了识别，
这两个平带是由Ni d电子的多轨道干涉引起的
。此外，研究证明了
平带到费米能级的化学调节，这与增强的电子关联性和超导性的出现
相一致
。将本征能带平坦性的概念从2D扩展到3D，这为预测从可调拓扑到分相的高维平带体系的关联行为提供了一条潜在的途径。
图4
Ca
Ni
2
的电子结构和平带
Wakefield, J.P., Kang, M., Neves, P.M. et al. Three-dimensional flat bands in pyrochlore metal Ca
Ni
2
.
Nature
,
2023
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【其他相关文献】
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北京航空航天大学杜轶/郝维昌/冯海凤团队Adv. Mater.: 二维呼吸kagome晶格Nb3TeCl7中的拓扑平带
俄亥俄州立大学Nano Lett.: 外延kagome CoSn薄膜中的拓扑平带
中科院物理所Nat. Commun.: kagome超导体CsTi3Bi5中平带、Dirac节线和拓扑表面态的观测
中科院SIMIT/上海科技大学Nat. Commun.: kagome RbTi3Bi5中的平带、非平庸能带拓扑和旋转对称性破缺
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