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中国科学院物理研究所 EX1组供稿 第23期 2013年06月06日
北京凝聚态物理国家实验室
重费米子体系局域近藤散射研究取得进展
   重费米子现象通常出现于含有稀土或锕系元素的化合物中,在热力学,输运,磁性等实验上表现出巨大的电子有效质量,多数情况下其基态可以在朗道费米液体理论的框架内进行描述。作为典型的电子关联效应,该现象的微观原因是基于传导电子和局域f磁矩之间的近藤散射以及由晶格周期性导致的近藤散射间的位相相干性。在极低温下的mK温度领域内,重费米子化合物具有重整化的平缓能带结构。由于磁性f电子的参与,重费米子超导体一直是该领域被关注的热点。此外,重费米子化合物的量子临界现象以及非费米液体现象也是目前国际上的研究热点。但是,关于这类化合物中高温非相干的近藤散射过程如何演变为低温下相干的重费米子能带结构目前仍旧存在分歧。从通常的热或电输运测量的角度来看,虽然可以分析出近藤效应的贡献,但是很难定量地研究近藤散射过程随温度的演变。
   最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)极端条件物理实验室EX1组孙培杰百人计划研究员和德国马普固态化学物理研究所的F. Steglich教授合作,采用输运测量手段,在重费米子化合物近藤散射的观察上取得了重要进展。他们通过构建精密的低温磁场下输运测量系统,在国际上首次用能势特效应对近藤散射的频率非对称性进行了研究。结合理论分析,首次提出了在重费米子化合物局域散射过程中,其异常霍尔效应和巨大热电效应,以及能势特效应之间应该符合一个定量关系,即热电系数=能势特系数/霍尔迁移率。他们将这一分析成功地应用到了典型的重费米子化合物CeCu2Si2中。这一结果明确揭示了在广域温区范围内重费米子体系中近藤散射过程的局域性,以及近藤散射的频率非对称性是控制热电输运的微观原因,而不需要再考虑重整化的能带结构。 因为这一研究手法可以使我们简单地分离出关联效应引起的非对称散射对输运的影响,所以该结果对研究强关联化合物中异常热电效应,预言基于电子关联的新型热电材料将起到积极作用。
   相关工作发表在近期物理评论快报上,Phys. Rev. Lett. 110,216408 (2013)。该研究得到了中科院百人计划项目和科技部量子调控项目的支持。

相关联接:
Nernst Effect: Evidence of Local Kondo Scattering in Heavy Fermions,
http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.110.216408
下载附件>> Nernst Effect: Evidence of Local Kondo Scattering in Heavy Fermions
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