中国科学技术大学

报告摘要：

电荷序或电荷密度波序是低维量子材料中常见的一种有序态，起源于电子与其他集体激发的相互作用导致的周期性晶格畸变。通常情况下，电荷序的形成来自于电子费米面嵌套或电声耦合，但它们往往很难用来解释强关联电子体系中的电荷序。强关联体系中的电荷序的发生存在其他尚未探明的因素，且往往与超导、磁性等量子现象密切关联，因此是凝聚态物理的热点问题之一。最近，我们课题组在重电子掺杂(Li,Fe)OHFeSe和Kagome反铁磁金属FeGe中都发现了非传统电荷序。对于(Li,Fe)OHFeSe，当超导电性被铁位缺陷有效压制后，出现棋盘电荷序，其强度和空间分布随着超导的减弱逐渐增强，体现出与超导的竞争效应。结合费米面拓扑结构和中子散射测得的磁激发构型，通过简单模拟认为此电荷序可能是由多个不同波矢的自旋密度波序联合驱动的。对于Kagome反铁磁金属FeGe，早期研究发现短程的电荷序发生在反铁相的深处，同时伴随着反铁磁磁矩的增强，暗示了电荷序与磁性的关联。我们采用输运、单晶X射线衍射（SCXRD）、STM和ARPES等手段相结合的方法对FeGe进行了系统研究，首次得到了高质量FeGe单晶并观测到了长程电荷序，伴随着一阶结构相变的发生；通过SCXRD精修确定了电荷序的超胞结构，与第一性原理计算结果吻合的很好；ARPES实验揭示了电荷序发生前后电子能带结构的主要变化。我们的实验结果结合理论计算，为FeGe中令人费解的电荷序行为提供了较全面的理解，例如磁矩增强、短程电荷序的起源等。

参考文献:

[1] Ziyuan Chen et al., Charge order driven by multiple-Q spin fluctuations in heavily electron-doped iron selenide superconductors, Nat. Commun. 14, 2023 (2023)

[2] Ziyuan Chen et al., Charge density wave with strong quantum phase fluctuations in Kagome magnet FeGe, arXiv: 2302.04490 (2023)

[3] Ziyuan Chen et al., Long-ranged charge order conspired by magnetism and lattice in an antiferromagnetic Kagome metal, arXiv: 2307.07990 (2023)

[4] Zhisheng Zhao et al., Photoemission Evidence of a Novel Charge Order in Kagome Metal FeGe, arXiv: 2308.08336 (2023)

[5] Yilin Wang, Enhanced Spin-polarization via Partial Ge1-dimerization as the Driving Force of the 2 2 2 CDW in FeGe, Phys. Rev. Materials. 7, 104006 (2023)

报告人简介：

闫亚军，中国科学技术大学特任研究员，博士生导师；分别于2008年、2013年本科和博士毕业于中国科学技术大学，随后在复旦大学封东来教授课题组从事博士后研究并留校任教，于2019年回到中国科学技术大学工作。主要从事关联电子材料的扫描隧道显微学研究，主要研究体系包括非传统超导体、铁基超导体、拓扑超导体/界面、4d5d过渡金属氧化物等。至今在Phys. Rev. X, Phys. Rev. Lett., Nat. Commun., Phys. Rev. B, Sci. China-Phys. Mech. Astron.等期刊上发表科研论文70余篇，(曾)主持国家自然科学基金(青年项目、面上项目)等多项。

邀请人：张坚地 研究员