Observation of flat bands and Dirac cones in a pyrochlore lattice superconductor
Notice bibliographique
Résumé
Emergent phases often appear when the electronic kinetic energy is comparable to the Coulomb interactions. One approach to seek material systems as hosts of such emergent phases is to realize localization of electronic wavefunctions due to the geometric frustration inherent in the crystal structure, resulting in flat electronic bands. Recently, such efforts have found a wide range of exotic phases in the two-dimensional kagome lattice, including magnetic order, time-reversal symmetry breaking charge order, nematicity, and superconductivity. However, the interlayer coupling of the kagome layers disrupts the destructive interference needed to completely quench the kinetic energy. Here we demonstrate that an interwoven kagome network—a pyrochlore lattice—can host a three dimensional (3D) localization of electron wavefunctions. Meanwhile, the nonsymmorphic symmetry of the pyrochlore lattice guarantees all band crossings at the Brillouin zone X point to be 3D gapless Dirac points, which was predicted theoretically but never yet observed experimentally. Through a combination of angle-resolved photoemission spectroscopy, fundamental lattice model and density functional theory calculations, we investigate the novel electronic structure of a Laves phase superconductor with a pyrochlore sublattice, CeRu 2 . We observe evidence of flat bands originating from the Ce 4 f orbitals as well as flat bands from the 3D destructive interference of the Ru 4 d orbitals. We further observe the nonsymmorphic symmetry-protected 3D gapless Dirac cone at the X point. Our work establishes the pyrochlore structure as a promising lattice platform to realize and tune novel emergent phases intertwining topology and many-body interactions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».