Inconsistency of the photoemission spectrum with the spectral function in Kondo systems
S. Patil, A. Generalov, A. Omar
备注：
This replacement adds an appendix at the end of the manuscript which discusses our ideas over the correct theoretical treatment for the localized electrons which hybridize with the valence band in correlated electron systems. This appendix should be read together with our published paper (J. Phys.: Cond. Matter 25, 382205 (2013)) for a proper appreciation of our ideas
发表信息：
Journal of Physics: Condensed Matter Volume 25, 382205 (2013)
Kondo effect is an example of asymptotic freedom where the antiferromagnetic coupling between a localized magnetic moment and valence electrons, increases with reducing temperature. The electronic spectral function for such a system predicts a narrow Kondo resonance close to Fermi energy below its Kondo temperature 'TK'. The internal energy level structure of the localized magnetic moment introduces sidebands near the Kondo resonance, each with its respective Kondo temperature increasing as the sideband position moves towards higher binding energies. Consequently, the temperature dependence of the resonance features becomes weaker as we go towards higher binding energies. Here, we show a Ce4f photoemission spectral evolution obtained from a prototypical Kondo system CeAl2, departing from the predictions of the spectral function. Our measurements reveal a uniform temperature dependence for all the well screened Ce4f photoemission features (4f1 final state), which are usually interpreted as resonance features, as we reduce the temperature suggesting that the resonance interpretation for the 4f1 final state features is not appropriate. Instead, the spectral evolution is explained simply by the temperature dependence of the strength of the coupling between Ce4f and valence electrons, which remains uniform over the range of 4f1 final state features. As a possible explanation to the observed spectral evolution, we propose the phenomenon of collapse of the Kondo singlet wave function upon photoelectron kinetic energy measurement, analogous to the wave function collapse observed upon measurements performed on an entangled EPR (Einstein, Podolsky, Rosen) pair. Our proposal highlights how experiments studying single particle properties, when performed on a quantum system, give incomplete information about the many-body physics of the system.
Kondo Destruction in Heavy Fermion Quantum Criticality and the Photoemission Spectrum of YbRh$_2$Si$_2$
重费米子金属为研究量子临界性提供了原型。在实验上，量子临界点已经在越来越多的重费米子化合物中被识别和研究。从理论上讲，近藤破坏提供了一种手段来表征一类非常规的量子临界点，超越了朗道框架的序参数波动。这种局域量子临界性的突出证据之一是在YbRh $_2$ Si $_2$中的测量。在有限温度下观察到的霍尔系数和其他运输和热力学量的等温场的依赖性，这指定了一个$T^*(B)$线的温度（$T$）-磁场（$B$）相图中的快速交叉。在这里，我们通过分析交叉宽度与交叉位置的比率来讨论温度升高时会发生什么。在$T \gtrsim 0.5$ K下，该比值接近1，YbRh $_2$ Si $_2$在零磁场下属于量子临界涨落区，其中单粒子谱函数在小费米面和大费米面都具有显著的谱权重。这意味着，在这个温度范围内，任何对费米面敏感的测量也将在大费米面处看到显著的光谱权重。最近报道的YbRh $_2$ Si $_2$在$T>1$ K的角分辨光电子能谱（ARPES）实验与这一预期是一致的，因此支持$T^*(B)$线与近藤破坏物理学的关联。
Complexity in the hybridization physics revealed by depth-resolved photoemission spectroscopy of single crystalline novel Kondo lattice systems, CeCuX$_2$ (X = As/Sb)
Kondo scaling of $4f$-electron states and the Kondo singlet breakdown in heavy fermions
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（柏林亥姆霍兹材料与能源中心）；Heidelberg University（海德堡大学）；Synchrotron SOLEIL（SOLEIL同步辐射中心）；Université de Rennes, CNRS, Institut des Sciences Chimiques de Rennes-UMR6226（雷恩大学，法国国家科学研究中心，雷恩化学科学研究所）；Université de Lorraine, CNRS, Institut Jean Lamour（洛林大学，法国国家科学研究中心，让·拉穆尔研究所）；National Synchrotron Radiation Research Center（国家同步辐射研究中心）
Temperature dependence of the Kondo resonance and its satellites in CeCu_2Si_2
利用高分辨光电子能谱研究了强关联Ce系统CeCu $_2$ Si $_2$的近藤共振.利用费米边缘的热加宽，我们分析的位置，光谱权重，和温度依赖性的低能量4f光谱特征，其主要权重位于费米能级$E_F$以上。我们还提出了理论预测的基础上，使用扩展的非交叉近似（NCA）的单杂质安德森模型，包括所有的自旋轨道和晶体场分裂的4f状态。理论和实验之间的良好一致性提供了强有力的证据，CeCu $_2$ Si $_2$的光谱特性可以用单杂质近藤物理描述到$T \approx 5$ K。
Transport and magnetic behavior under pressure and high-resolution photoemission studies of Ce2Rh(o.7)Co(0.3)Si3, an alloy on the verge of quantum critical point
Signature of quantum criticality in photoemission spectroscopy at elevated temperature
重费米子（HF）化合物的量子相变（QPT）可能破坏费米液体基态。然而，这种崩溃的条件仍然不清楚。我们首次报道了在高温下用紫外光电子能谱直接研究了重准粒子在CeCu $_{6-x}$ Au $_x$正则体系中的形成和击穿过程，而没有考虑晶格相干性的复杂性.令人惊讶的是，单离子近藤能级$T_K$在量子临界金浓度$x_c=0.1$附近表现出突变。我们从理论上表明，这一步预计从一个高度非线性重整化的本地自旋耦合在每个Ce网站，诱导相邻网站上的自旋波动。它提供了一个通用的高温指标HF准粒子击穿在QPT。
Anisotropic Surface State Band Splitting and Low Energy Flat Bands in 3d Correlated Topological Kondo Insulator Candidate FeSb$_2$
National Laboratory for Superconductivity, Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理化技术研究所）
High-resolution Ce 3d-edge resonant photoemission study of CeNi_2
对类α化合物CeNi_2进行了Ce 3d → 4f阈值的共振光电子能谱（RPES）研究，获得了体敏4f谱权，具有极高的能量分辨率（半峰全宽<0.2eV）。共振谱在费米能级附近有一个清晰的分辨极限峰，这可以归因于近藤共振的尾部。然而，与Ce 3d -> 4f RPES阈值处的RPES光谱相反，对应于f_{7/2}峰的0.3 eV结合能周围的自旋-轨道边带被洗掉。这被解释为由于不同的表面灵敏度，和体敏感的Ce 3d -> 4f RPES光谱被发现是与其他电子光谱和低能量性质的α类Ce过渡金属化合物的一致，从而解决了Ce化合物的光电发射解释的争议。整个价带的4f光谱权重也可以用单杂质Anderson模型的Gunnarsson-Schoenhammer计算相当好地拟合，尽管详细的特征显示出对杂化带形状和（可能）Ce 5d发射的一些依赖性。
Relocalization of Uranium 5f Electrons in Antiferromagnetic Heavy Fermion Superconductor UPd$_2$Al$_3$: Insights from Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
An experimental algorithm for identifying the topological nature of Kondo and mixed valence insulators
近藤和混合价绝缘体可能的拓扑性质一直是凝聚态物理研究的热点。人们的注意力集中在SmB6上，它长期以来一直被认为表现出低温传输异常，其起源是独立的兴趣。我们认为，这是可能的解决表面状态的拓扑性质，通过唯一访问的表面电子结构的低温异常传输制度，通过结合国家的最先进的激光和同步辐射为基础的角度分辨光电子能谱（ARPES）与或不自旋分辨率。低温和超高分辨率（激光）的结合是解决SmB6中可能存在的拓扑表面态的关键，这是以往ARPES研究中所缺乏的。在这里，我们概述了一个实验算法，系统地探讨拓扑与平凡或混合（拓扑和平凡的表面状态混合物中的第一个3D TI Bi $_{1-x}$ Sb $_x$）性质的近藤和混合价绝缘体的表面状态。基于这种方法，我们得出结论，在我们的低温数据中观察到的表面费米表面的拓扑结构在当前分辨率的水平内被认为与理论预测的拓扑图是一致的，这表明SmB6中占主导地位的带隙内ARPES信号的拓扑起源。
Mapping out the emergence of topological features in the highly alloyed topological Kondo insulators Sm$_{1-x}M_x$B$_6$ ($M$=Eu, Ce)
SmB 6是一种强关联材料，被认为是拓扑绝缘体和近藤绝缘体。最近的研究发现，拓扑表面状态和低温绝缘特性对磁性和非磁性杂质具有深刻的鲁棒性。在这里，我们使用角分辨光电子能谱图的演变与磁性掺杂和温度在Sm $_{1-x}$ M $_x$ B $_6$（M=Eu，Ce）的拓扑链接的电子结构的功能。拓扑相干现象观察到前所未有的~ 30%Eu和50%Ce浓度，分别代表极端标称空穴和电子掺杂。理论分析表明，最近重新指定的拓扑反转带对称性提供了一个自然的路线来调和拓扑表面状态出现的持久性，即使绝缘间隙通过退相干丢失。
The first-principles research on the role of surface in the heavy fermion compound CeRh$_2$Si$_2$
在重费米子材料中，许多奇异的强关联现象（近藤效应、磁序、超导性等）的特征能标都被研究了。在毫电子伏量级，这意味着重费米子材料是表面敏感的。在这里，我们研究的电子结构的Si和Ce终止表面的CeRh $_2$ Si $_2$的第一性原理方法。我们的研究揭示了表面效应对电子结构的三个显著影响，这与最近的角分辨光电子能谱（ARPES）实验是一致的。首先，表面晶体结构的弛豫改变了费米能级的相对位置，调整了能带的色散，增强了近藤共振。其次，Ce-4 $f$与表面层传导电子的杂化作用减弱，导致近藤共振峰减弱，自旋轨道带发生位移。表面Ce原子周围晶体电场的变化影响了近藤共振峰的分裂，同时也使表面4个$f$电子的Hubbard低带下移。此外，我们还发现了bulk的下Hubbard带的特征，这一点在以前的研究中被忽略了。我们的研究表明，这些表面效应是潜在的重要性，并强调在未来的强关联材料的性质的研究。
