Landau Fermi liquid theory, with its pivotal assertion that electrons in metals can be simply understood as independent particles with effective masses replacing the free electron mass, has been astonishingly successful. This is true despite the Coulomb interactions an electron experiences from the host crystal lattice, its defects, and the other ~1022/cm3 electrons. An important extension to the theory accounts for the behaviour of doped semiconductors1,2. Because little in the vast literature on materials contradicts Fermi liquid theory and its extensions, exceptions have attracted great attention, and they include the high temperature superconductors3, silicon-based field effect transistors which host two-dimensional metals4, and certain rare earth compounds at the threshold of magnetism5-8. The origin of the non-Fermi liquid behaviour in all of these systems remains controversial. Here we report that an entirely different and exceedingly simple class of materials - doped small gap semiconductors near a metal-insulator transition - can also display a non-Fermi liquid state. Remarkably, a modest magnetic field functions as a switch which restores the ordinary disordered Fermi liquid. Our data suggest that we have finally found a physical realization of the only mathematically rigourous route to a non-Fermi liquid, namely the 'undercompensated Kondo effect', where there are too few mobile electrons to compensate for the spins of unpaired electrons localized on impurity atoms9-12.
Universality and unconventional enhancement of flux-flow resistivity in Ba(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$
在掺杂水平为$0.044 \leq x \leq 0.1$的Ba（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_2$ As $_2$单晶上进行电流-电压特性的测量。在此掺杂范围内，观察到磁通流电阻率$ρ_{\rm ff}$随磁场减小而非常规增加。磁通流电阻率的这种异常场依赖性与传统II型超导体中$ρ_{\rm ff}$的线性场依赖性相反，但与最近在重费米子超导体CeCoIn $_5$中观察到的行为相似。x=0.06单晶的$ρ_{\rm ff}$显著增强，表明在涡核周围存在较强的单粒子能量耗散。在不同的温度和电场下，对于给定的掺杂浓度，归一化的$ρ_{\rm ff}$与归一化的电场和温度成比例。这些参数的掺杂水平的依赖性强烈表明，异常的上弯磁通流电阻率可能与增强的最佳掺杂样品的涡核周围的自旋波动。
Evolution from Itinerant Antiferromagnet to Unconventional Superconductor with Fluorine Doping in La(O_{1-x}F_{x})FeAs Revealed by ^{75}As and ^{139}La Nuclear Magnetic Resonance
Emergence of competing magnetic interactions induced by Ge doping in the semiconductor FeGa3
FeGa $_3$是一种不寻常的金属间半导体，其电子性质的调谐呈现出有趣的磁响应。当掺杂Ge时，系统从抗磁到顺磁再到铁磁基态，这还不清楚。在这项工作中，我们进行了联合的理论和实验研究的FeGa $_{3-x}$ Ge $_x$使用密度泛函理论和磁化率测量。对于低的Ge浓度，我们观察到的本地化的一些Fe原子的时刻的形成，随着掺杂剂浓度的增加，一个更离域的磁性行为出现。磁配置强烈依赖于掺杂剂的分布，甚至导致在某些配置中出现反铁磁相互作用。
Doping Effects on the Electronic Structure of an Anisotropic Kondo Semiconductor CeOs$_2$Al$_{10}$: An Optical Study with Re and Ir Substitution
各向异性近藤半导体CeO_3-$_2$-Al-$_{10}$在较高的相变温度$T_0$（28.5K）下表现出不寻常的反铁磁有序.到目前为止，已经提出了两种可能的磁序起源，一种是导电（$c$）和$4f$状态之间的杂化的Kondo耦合，另一种是沿正交$b$轴的电荷密度波/电荷有序。为了阐明磁序的起源，我们利用沿$b$轴的光学电导谱研究了空穴和电子掺杂的CeOs $_2$ Al $_{10}$ [分别为Ce（Os $_{1-y}$ Re $_y$）$_2$ Al $_{10}$和Ce（Os $_{1-x}$ Ir $_x$）$_2$ Al $_{10}$]的电子结构。在$\hbarω\sim50$ meV下，$c$ - $f$杂交缺口的强度通过$x=y=0$从$y=0.10$连续降低到$x=0.12$。在$\hbarω\sim20$ meV处观察到的电荷激发强度在$x=y=0$处具有最大值，这与$T_{\rm 0}$的掺杂依赖性相似。电荷激发与磁序密切相关的事实加强了电荷密度波/电荷序作为磁序起源的可能性。
Tunable electronic structure and magnetic anisotropy in bilayer ferromagnetic semiconductor Cr2Ge2Te6
二维范德华材料中铁磁性的出现引起了人们的广泛兴趣。然而，铁磁不稳定性一直是一个问题。在这项工作中，通过使用第一性原理计算，我们确定的临界范围内的应变和掺杂的双层Cr 2 Ge 2 Te 6的铁磁稳定性可以提高。在临界范围外，拉伸应变可引起铁磁到反铁磁的相变，而压应变的增加或静电掺杂可使易磁化轴方向由面外转变为面内。我们还预测了一个电子掺杂范围，在此范围内，铁磁性可以得到增强，同时保持铁磁性稳定。此外，我们发现，压缩应变可以逆转的自旋极化的电子在导带的最低点，使两类半金属可以诱导通过控制静电掺杂的双层Cr2Ge2Te6。这些结果将有助于实现低维材料的铁磁稳定性。
Observation of unconventional band topology in a superconducting doped topological insulator, Cux-Bi2Se3: Topological Superconductor or non-Abelian superconductor?
最近发现掺铜的拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$在冷却时经历超导转变，这提高了它是第一个已知的“拓扑超导体”或实现新的非阿贝尔超导状态的可能性。它的真正性质取决于关键的体和表面状态带拓扑结构。我们提出了第一个光电子能谱的结果，通过检查在许多不同的铜掺杂值的能带拓扑，我们发现，拓扑保护的自旋螺旋表面状态保持良好的保护和分离的费米能级，其中铜配对发生在最佳掺杂的拓扑绝缘体的体狄拉克带。铜的加入导致非线性电子掺杂和强重整化的拓扑表面态。这些极不寻常的观测结果强烈地表明，在Cu $_x$ Bi $_2$ Se $_3$的拓扑表面上的超导性不能是任何常规类型的一般拓扑理论。首次报道了三维体狄拉克能带结构的超导掺杂态和拓扑不变性质，这将有助于为这种新型超导体制定一个具体的理论。
Observation of an unconventional metal-insulator transition in overdoped CuO_2 compounds
用非弹性光散射方法研究了$_2$ $_2$ $_2$ O $_{8+δ}$在较宽掺杂范围内正常态的电子动力学.电子弛豫的各向异性很强，不能单独用单粒子性质来解释。结果强烈表明存在一个非常规的量子临界金属-绝缘体过渡的“热”（波节）准粒子成为绝缘，而“冷”（节）准粒子保持金属。一种现象学的发展，它允许一个定量的拉曼结果的理解，并提供了一个场景，链接单和多粒子的属性。
