Inhomogeneous Kondo-lattice in geometrically frustrated Pr(2)Ir(2)O(7).
Inhomogeneous Kondo-lattice in geometrically frustrated Pr(2)Ir(2)O(7).
复制标题
DOI：
10.1038/s41467-021-21698-z
复制
发表时间：
2021-03-02
影响因子：
16.6
通讯作者：
Aynajian P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kavai M;Friedman J;Sherman K;Gong M;Giannakis I;Hajinazar S;Hu H;Grefe SE;Leshen J;Yang Q;Nakatsuji S;Kolmogorov AN;Si Q;Lawler M;Aynajian P
局域Ir自旋的几何受挫引起的磁涨落干扰了焦绿石虹彩石族长程磁序的形成。因此，Pr2Ir2O7处于自由调谐的反铁磁到顺磁的量子临界点，表现出一系列复杂的现象，包括Kondo效应、双二次能带结构和金属自旋液体。利用扫描隧道显微镜的光谱成像技术，辅以机器学习、密度泛函理论和理论模型，研究了Pr2Ir2O7中的局域电子态，发现了电子相分离。具有明确近藤共振的纳米区域与具有近藤破坏的非磁性金属相交织在一起。这些空间纳米尺度的图案显示出一种分形几何，其幂定律行为持续了20年，与接近临界点的情况一致。我们的发现揭示了一条纳米级的调谐路线，即。使用电子势的空间变化作为调整近藤纠缠和几何挫折感之间平衡的一种有效手段。烧绿石虹彩位于一个没有调谐的磁量子临界点，存在着几个复杂的奇异现象。在这里，作者发现了单晶Pr2Ir2O7中的电子相分离，其中定义明确的近藤共振与具有近藤破坏的非磁性金属相交织在一起。
Magnetic fluctuations induced by geometric frustration of local Ir-spins disturb the formation of long-range magnetic order in the family of pyrochlore iridates. As a consequence, Pr2Ir2O7 lies at a tuning-free antiferromagnetic-to-paramagnetic quantum critical point and exhibits an array of complex phenomena including the Kondo effect, biquadratic band structure, and metallic spin liquid. Using spectroscopic imaging with the scanning tunneling microscope, complemented with machine learning, density functional theory and theoretical modeling, we probe the local electronic states in Pr2Ir2O7 and find an electronic phase separation. Nanoscale regions with a well-defined Kondo resonance are interweaved with a non-magnetic metallic phase with Kondo-destruction. These spatial nanoscale patterns display a fractal geometry with power-law behavior extended over two decades, consistent with being in proximity to a critical point. Our discovery reveals a nanoscale tuning route, viz. using a spatial variation of the electronic potential as a means of adjusting the balance between Kondo entanglement and geometric frustration. Pyrochlore iridates lie at a tuning-free magnetic quantum critical point hosting several complex exotic phenomena. Here, the authors discover an electronic phase separation in single crystalline Pr2Ir2O7, where well-defined Kondo resonances are interweaved with a non-magnetic metallic phase with Kondo-destruction.
登录
查看更多内容
影响因子：
2
作者：
Coleman, Piers;Nevidomskyy, Andriy H.
通讯作者：
Nevidomskyy, Andriy H.
影响因子：
2.8
作者：
MacLaughlin, D. E.;Ohta, Y.;Bernal, O. O.
通讯作者：
Bernal, O. O.
影响因子：
64.8
作者：
Ernst, S.;Kirchner, S.;Wirth, S.
通讯作者：
Wirth, S.
影响因子：
64.8
作者：
Fratini, Michela;Poccia, Nicola;Bianconi, Antonio
通讯作者：
Bianconi, Antonio
影响因子：
44.1
作者：
Gardner, Jason S.;Gingras, Michel J. P.;Greedan, John E.
通讯作者：
Greedan, John E.