具有奇异特性的近藤稀土硼化物SmB6研究进展

    上述观点的提出是基于近年来她和博士生周亚洲（与赵忠贤院士联合培养）与物理所杨义峰研究员、 孙培杰研究员等以及人民大学俞榕教授和美国Rice大学斯其苗教授合作，对加州大学Z. Fisk教授组提供的高质量SmB6和YbB6单晶样品进行的一系列高压下电阻、磁阻、Hall测量以及高压同步辐射XRD和吸收等多种原位手段的协同研究所取得的实验结果和深入分析。在对SmB6的极低温高压研究中发现，在4 GPa的压力下SmB6发生了由常压奇异量子态到具有重费米子行为的量子态转变，澄清了SmB6在4 GPa压力下其基态是非费米液体还是费米液体的长期争论。此外，还揭示了SmB6 中奇异拓扑表面态消失的临压力与价态变化的内在关联性，并给出了高压相图中不同的电子态与价态、Hall系数及能隙随压力演化的对应关系。在对SmB6的姊妹化合物YbB6研究中，发现了压力诱导的常压半导体相→半金属相→绝缘相的量子相变，并在15 GPa的压力下观察到了与SmB6类似的低温电阻平台和X射线吸收谱中的Yb离子由2价到3价谱权重的转移，说明高于该压力下YbB6出现了混合价的特征。由此提出了新的绝缘相可能起源于Yb的d-f杂化，并且很可能是一个类似于SmB6的拓扑近藤绝缘相。这些结果以Quantum phase transition and destruction of Kondo effect in pressurized SmB6，Pressure-induced quantum phase transitions in a YbB6 single crystal和Pressure-induced exotic states in rare earth hexaborides为题目分别发表在【Sci. Bulletin -2017，PRB（R）& Editor suggestion -2015和RoPP -2016】上。

    该系列研究得到了科技部（No.2016YFA0300300, No. 2017YFA0302900），基金委（No.91321207, No.11427805, No. U1532267）和中科院B类先导项目（XDB07020300）的资助。在上海光源和北京高能所同步辐射高压站完成了高压XRD和吸收实验。


来源：中国稀土行业协会