Kondo Breakdown and Quantum Oscillations in SmB$_6$
最近的量子振荡实验对钐$_6$提出了一个悖论，虽然角度依赖的振荡频率表明一个三维体费米表面，钐$_6$仍然鲁棒绝缘非常高的磁场。此外，振荡幅度的突然低温上升提高了量子临界的可能性。在这里，我们讨论最近提出的机制，这种效果，对比散装和表面的情况。我们认为，拓扑表面状态允许我们调和的各种数据与批量运输和光谱测量，解释低温上升的量子振荡幅度作为结果的表面近藤击穿和高频振荡作为大拓扑保护轨道周围的X点。我们讨论了各种预测，可以用来测试这个理论。
2016-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Composition-spread Growth and the Robust Topological Surface State of Kondo insulator SmB6 Thin Films
拓扑绝缘体是一类由于自旋轨道相互作用和时间反演对称性的组合而具有绝缘体但保护导电表面的材料。表面状态是拓扑非平凡的和强大的非磁性背散射，导致有趣的物理和潜在的量子计算applications1，2。最近，人们对六硼化钐（SmB 6）的兴趣迅速增长，近藤绝缘体被预测为相关拓扑绝缘体的第一个例子3，4。在这里，我们制作了光滑的纳米晶SmB 6薄膜的薄膜。它们的输运行为确实表明SmB6是具有拓扑表面态的体绝缘体。随着温度的降低，Sm0.14B0.86（SmB 6）薄膜的电阻率\r{ho}在低于50 K时由于杂化能隙的形成而显著增加，在低于10 K时表现出饱和行为。我们的织构薄膜的饱和电阻是类似的单晶，这表明这种传导是从表面和强大的对晶界散射。点接触光谱（PCS）的膜使用超导尖端显示近藤Fano共振和Andreev反射，这表明存在绝缘近藤晶格和金属表面状态。
2014-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of a coherent in-gap state in SmB6 Kondo insulator revealed by scanning tunneling spectroscopy
我们用扫描隧道显微镜研究了解理SmB_6近藤绝缘体的（001）表面。变温dI/dV谱显示在费米能级附近存在一个类似于能隙的态密度抑制，这是由于Sm 5d带和Sm 4f带的杂化所致。在低于40 K的温度下，一个尖锐的相干峰出现在附近的较低的间隙边缘的杂交间隙内。我们认为，隙内共振态是由于磁源中的集体激发，同时存在自旋轨道耦合和混合价态涨落。这些结果为SmB 6的电子结构演化和输运异常提供了新的线索。
2014-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exotic Kondo crossover in a wide temperature region in the topological Kondo insulator SmB6 revealed by high-resolution ARPES
用高分辨ARPES研究了SmB_6的电子结构随温度的变化。我们证明了在电阻率饱和异常（~ 3.5 K）以下和以上的表面态的色散没有本质的区别。表面态的定量分析表明，准粒子散射率作为温度和结合能的函数线性增加，这不同于费米液体行为。最有趣的是，我们观察到d和f态之间的杂化在很宽的温度范围内（30 K < T < 110 K）逐渐建立。当杂化开始发展时，表面状态出现。我们详细的温度依赖性的结果给出了一个完整的解释奇异的电阻率结果的SmB 6，以及实验结果之间的差异有关的温度区域中出现的拓扑表面状态和近藤间隙打开，并提供了新的见解奇异近藤交叉及其与拓扑表面状态的拓扑近藤绝缘体SmB 6。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-temperature surface conduction in the Kondo insulator SmB$_6$
我们研究了近藤绝缘体钐$_6$的输运性质的一个专门的配置，旨在区分体占主导地位的传导从表面占主导地位的传导。我们发现，当材料冷却到4 K以下时，它表现出从体到表面传导的交叉，具有完全绝缘的体。我们采取的鲁棒性和幅度的表面导电性，是在文献中的钐$_6$，是强有力的证据拓扑绝缘体金属表面状态最近预测这种材料。
2013-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bulk Rotational Symmetry Breaking in Kondo Insulator SmB6
近藤绝缘体六硼化钐（SmB 6）作为强关联拓扑绝缘体的潜在候选者，近年来得到了广泛的研究。在SmB 6中观察到的最令人兴奋的现象之一是在低温下出现在磁矩中的明显的量子振荡，尽管电阻具有绝缘行为。这些量子振荡显示出多个频率和不同的有效质量。然而，量子振荡的起源仍在争论中，二维费米面和三维费米面都有证据。在这里，我们进行角度分辨扭矩磁力测量的磁场高达45 T和温度范围低至40 mK。当磁场在（010）面内旋转时，最强振荡分支的量子振荡频率呈现四重旋转对称性。然而，在同一分支的振幅的角度依赖性中，这种四重对称性被打破，相反，出现了双重对称性，这与二维Lifshitz-Kosevich模型的预测一致。在40 mK以下没有观察到Lifshitz-Kosevich行为的偏差。我们的研究结果表明，在SmB 6中存在多个轻质量的表面状态，其流动性显着依赖于表面无序水平。
2017-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kondo insulator SmB6 under strain: surface dominated conduction near room temperature
SmB 6是一个强关联的混合价Kondo绝缘体，具有新发现的表面态，被认为是非平凡的拓扑起源。然而，表面态仅在T ~* ~ 4K以下主导电导，限制了其科学研究和器件应用。在这里，我们报告的T * 在SmB 6的拉伸应变的应用下的增强。与0.7%的拉伸应变，我们报告的表面占主导地位的导电在高达240 K的温度下，持久的应变后，即使已被删除。这可以解释的框架中的应变调谐的时间和空间波动的f-电子配置，这可能通常适用于其他混合价材料。我们注意到，在潜在的器件应用中，这种应变量可以通过衬底在外延SmB 6膜中诱导。
2017-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Majorana Fermi Sea in Insulating SmB6: A proposal and a Theory of Quantum Oscillations in Kondo Insulators
在一个令人兴奋的发展，SmB 6，近藤绝缘体已被证明表现出体量子振荡。我们认为SmB_6是一种具有有限能隙的体标量Majorana费米液体（MFL）。1993年，Coleman、Miranda和Tsvelik（CMT）在近藤绝缘体的研究中，使用平均场分析法设想了这种非凡的可能性。我们将CMT理论推广到非零磁场，并显示了一个反直观的结果，标量马约拉纳费米液体，而保持电绝缘，响应外部磁场，并表现出朗道抗磁性和量子振荡。本文讨论了新的标量马约拉纳费米液相形成背后的紧双通道近藤晶格物理。我们还认为，SmB 6中已知的电阻率饱和以及低温下量子振荡幅度与Lifshitz-Kosevich公式的新的强烈偏离是由于中性标量Majorana费米子电荷的相干涨落引起的.指出了SmB 6和其他拓扑近藤绝缘体（TKI）表面可能存在的二维马约拉纳费米子激发。
2015-07-13 cond-mat.str-el
Crossover of Magnetoresistance from Fourfold to Twofold Symmetry in SmB6 Single Crystal, a topological Kondo insulator
近藤拓扑绝缘体由于其独特的拓扑性质和强关联性质而引起了凝聚态物理界的广泛关注。在这里，我们报告的角度依赖的c轴磁阻（MR）振荡在近藤绝缘体，SmB 6单晶，在磁场高达13 T旋转的ab平面。四倍对称MR振荡首次观察到高于8 K，这是由于四倍（C4）的体费米面的SmB6的简并。随着温度降低到2.3K，MR振荡的C4对称性逐渐减弱，出现C2对称性。这表明了从三维体态到二维表面态的交叉，并暗示了拓扑双态的可能出现。我们的实验观测揭示了近藤绝缘体SmB 6中的金属表面态和非金属态。
2015-09-15 cond-mat.str-el
Spin-selective tunneling from nanowires of the candidate topological Kondo insulator SmB6
将相对论物理学引入量子隧穿可以导致奇异的行为，例如通过克莱因隧穿的完美传输。在这里，我们探测自旋动量锁定的相对论费米子的隧穿特性的设计和实施的隧穿几何，利用纳米线的拓扑近藤绝缘体候选人，SmB 6。将纳米线连接到扫描隧道显微镜针尖的末端，并用于在Neel温度为~50 K的反铁磁体Fe 1.03Te中成像双共线条纹自旋序。在10 K以上，随着拓扑表面态的抑制，反铁磁条纹变得不可见.我们进一步证明了自旋极化的方向与隧穿方向有关。我们的技术建立SmB 6纳米线作为自旋极化电流的理想管道。
2022-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological crystalline Kondo insulators and universal topological surface states of SmB$_6$
我们从理论上证明了某些强关联的Kondo绝缘体是拓扑晶体绝缘体，具有由晶体对称性保护的非平凡拓扑结构。特别地，我们发现SmB $_6$是这样的材料。除了一个非平凡的Z $_2$拓扑指数的时间反演对称性的保护，SmB $_6$也有非平凡的镜像陈数的镜像对称性的保护。在SmB $_6$的$(100)$表面上，非平凡镜像陈数不会产生超出Z $_2$拓扑指数所预测的那些表面态。然而，在$(110)$表面上，预测了另外两个表面狄拉克点。值得注意的是，我们发现，对于钐$_6$的Z $_2$拓扑指数和镜像陈数是独立的微观细节，这使我们能够获得表面状态的属性是普遍的。
2013-07-26 cond-mat.str-el
Slow crystalline electric field fluctuations in the Kondo lattice SmB$_{6}$
本文研究了Gd $^{3+}$掺杂的SmB $_{6}$单晶在X和Q波段不同晶向微波频率下的电子自旋共振（ESR）随温度的变化关系。我们发现了一个异常的不均匀加宽的Gd $^{3+}$ ESR线宽（$ΔH$）在5.3 K $\leq T \leq$ 12.0 K，这是由于缓慢的结晶电场（CEF）的波动，慢于所使用的ESR微波频率（$\sim$ 10 GHz）的时间尺度。这种线宽不均匀性可能与Gd $^{3+}$ $S$ -状态与SmB $_{6}$笼的呼吸模式的耦合有关，并且可以通过4个$^{th}$ CEF参数$b_4$的随机分布来模拟，该参数显著地取负值和正值。这种不均匀性开始的温度与绝缘体到金属的连续相变的开始有关。此外，基于构型间波动弛豫模型，所观察到的$ΔH$的指数$T$依赖性高于$T\simeq$ 10 K，产生了一个激发能显著接近SmB $_{6}$的杂化间隙（$Δ\simeq$ 60 K）。这种电荷波动的情况下提供了重要的成分的物理性质的钐$_{6}$。最后，我们讨论了电荷和价涨落之间的相互作用下的慢CEF波动的SmB $_{6}$通过耦合的Gd $^{3+}$离子的呼吸声子模式通过动态Jahn-Teller机制。
2022-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Suppression of magnetic excitations near the surface of the topological Kondo insulator SmB6
我们提出了一个详细的调查的温度和深度依赖的磁性的三维拓扑近藤绝缘体SmB 6，特别是在其表面附近。我们发现，局部磁场波动检测到的散装被迅速抑制，随着深度的减少，几乎完全消失在表面。我们属性的磁激发自旋激子在体SmB 6，产生约1.8 mT的局部磁场波动的时间尺度为~60 ns。我们发现，激子的波动被抑制时，接近表面上的长度尺度为40-90 nm，伴随着一个小的增强静态磁场。我们将这个长度尺度与激子态的大小联系起来。
2017-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Low-temperature magnetic fluctuations in the Kondo insulator SmB6
我们提出的三维近藤拓扑绝缘体SmB 6的磁性的系统调查的结果，使用磁化和μ子自旋弛豫/旋转（μ SR）测量。的muSR测量表现出磁场波动SmB 6低于15 K，由于系统中存在的电子时刻。然而，在19 mK以下没有发现磁有序的证据。所观察到的磁性在SmB 6是均匀的，在整个样品的整个体积的性质。对同一样品的体磁化测量显示出一致的行为。muSR，磁化强度，和NMR结果之间的协议强烈表明，在低温下与波动的磁场在SmB 6的内在体磁间隙状态的外观。
2014-04-15 cond-mat.str-el
Pressure-resistant intermediate valence in Kondo insulator SmB6
共振X射线发射光谱（RXES）被用来确定的f-电子占据的压力依赖性在近藤绝缘体SmB 6。所施加的压力降低了f-占有率，但令人惊讶的是，该材料在高达至少35 GPa的压力下保持了显著的二价特征。因此，电阻激活能隙的闭合和磁序的开始不是由整数价态的稳定驱动的。在整个压力范围内，该材料保持非常稳定的中间价，原则上可以支持非平凡的能带结构。
2016-03-07 cond-mat.str-el
Surface reconstruction in a tight-binding model for the topological Kondo insulator SmB6
对于强关联的拓扑绝缘体SmB 6，我们讨论了（001）表面的2 × 1重构对拓扑表面态的影响。根据微观细节，重建可以是对电子态的弱或强扰动。而前者导致一个弱的表面带的回折，后者可以修改的表面状态的色散，并导致一个Lifshitz转变。我们分析了准粒子干涉信号：虽然这往往是弱的SmB6模型中的表面重建的情况下，我们发现，2x1重建可以诱导新的峰值。我们讨论实验的影响。
2015-09-16 cond-mat.str-el
An STM perspective on hexaborides: Surface states of the Kondo insulator SmB$_6$
六硼化物类材料中的化合物表现出各种有趣的物理现象，包括极化子形成和四极序。特别是，SmB $_6$最近引起了人们的注意，因为它被认为是一个典型的拓扑近藤绝缘体。然而，支持这一概念的证据在实验上被证明是困难和有争议的，部分原因是所需的温度和能量分辨率。在这里，一个强大的工具是扫描隧道显微镜（STM），它具有独特的能力，可以提供与单粒子格林函数直接相关的局部微观信息。然而，六硼化物的STM遇到了自己的一系列挑战。本文综述了六硼化物的STM研究进展，重点介绍了SmB $_6$及其有趣的性质。
2022-04-08 cond-mat.str-el
Direct observation of the spin texture in strongly correlated SmB6 as evidence of the topological Kondo insulator
拓扑近藤绝缘体（TKI）的概念是作为一类新的拓扑绝缘体而提出的，其中由于强自旋轨道耦合，非平凡表面态在低温下驻留在体近藤带隙中[1-3]。与其他三维（3D）拓扑绝缘体（例如Bi 2Se 3）相比，TKI在体块中是真正绝缘的[4]。此外，强电子关联存在于系统中，这可能与新的拓扑相相互作用。应用自旋和角度分辨光电子能谱（SARPES）的近藤绝缘体SmB 6，一个有前途的TKI候选人，我们揭示了SmB 6的表面态的自旋极化，和自旋被锁定的晶体动量。反向传播状态（即在k和-k处）具有受时间反演对称性保护的相反自旋极化。这些发现与表面布里渊区中4个时间反演不变动量之间的奇数个表面态费米面一起[5]，第一次证明了SmB 6可以在源于近藤效应的体中的全绝缘间隙中容纳非平凡拓扑表面态。因此，我们的实验结果表明，SmB 6是第一个实现的三维TKI。它也可以作为一个理想的平台，系统地研究新的拓扑量子态与涌现效应和竞争秩序诱导的强关联电子之间的相互作用。
2014-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitons in topological Kondo insulators - theory of thermodynamic and transport anomalies in SmB$_6$
近藤绝缘材料不属于通常的弱带绝缘体、相关带绝缘体和莫特绝缘体的二分法.它们在高温下是金属的，但在低温下类似于带绝缘体，因为相互作用引起的带隙的开放。第一个发现的近藤绝缘体（KI）SmB $_6$已被预测在低温下形成拓扑KI（TKI），其模仿拓扑绝缘体。然而，自从它被发现以来，热力学和运输异常已经被观察到，这违背了理论解释。在强磁场中的比热、热输运和量子振荡实验中可以看到电荷间隙内集体模的神秘特征。在这里，我们表明，TKI是易受激子和磁激子的形成。这些电荷中性的复合粒子可以占长期存在的异常SmB $_6$，这是至关重要的散装拓扑签名的识别。
2016-08-08 cond-mat.str-el
Evidence of non-trivial Berry phase and Kondo physics in SmBi
具有非平凡拓扑结构的半金属的实现，如狄拉克和外尔半金属，为这些量子材料的研究提供了推动。电子相关的存在下，使系统更加异国情调，由于增强散射的载流子，近藤筛选等在这里，我们研究了单晶，SmBi采用不同的最先进的批量测量的电子特性。磁化数据揭示了两个磁转变，反铁磁秩序与尼尔温度为~ 9 K和第二个磁转变在较低的温度（= 7 K）。电阻率数据显示了一个典型的近藤系统和估计的近藤温度接近尼尔温度。高质量的晶体使我们能够发现即使在低磁场的磁化数据的量子振荡的签名。利用朗道能级扇形图分析，确定了费米口袋的非平凡Berry相，揭示了这种材料的拓扑特征。这些结果展示了反铁磁状态下的费米学的一个独特例子，并通过近藤相互作用、拓扑序和磁性的相互作用，为探索关联拓扑金属中的狄拉克费米子物理开辟了一个新的范式。
2020-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
An effect of Sm vacancies on the hybridization gap in topological Kondo insulator candidate SmB$_6$
在近藤绝缘体SmB $_6$中预测的拓扑状态的必要元素是在该化合物中在低温下打开的杂化能隙。在这项工作中，我们提出了一个比较研究的间隙态密度，由于Sm空位的拉曼散射光谱和样品的热容量的Sm空位的数量等于或低于1%。我们表明，杂交间隙是非常敏感的Sm空位的存在。当空位量超过1%时，空位被杂质态填充，低温热容增强。
2017-12-04 cond-mat.str-el
Enhancement of the Residual Linear Term in the Thermal Conductivity of Kondo Insulator SmB6 under Uniaxial Tensile Strain
最近在近藤绝缘体SmB 6上的实验揭示了体激发可能是不带电荷的费米子。这将导致热导率中的剩余线性项，该项在实验中没有普遍观察到。为了解决这个谜团，我们引入了一种新的对称几何进行热输运测量下的应变。磁场无关的残留线性项被发现在磁通量生长的SmB6在名义零应变，和他们的拉伸应变下，这是已知的修改Sm价生长。一个小的生长依赖性的Sm价的差异可能会解释所观察到的差异。我们讨论了在SmB6体激发理论的限制。
2022-06-21 cond-mat.str-el physics.ins-det
Spin-polarized angle-resolved photoelectron spectroscopy of the so-predicted Kondo topological insulator SmB6
未掺杂和轻微掺杂Eu的SmB 6显示出随着温度降低而打开的带隙低于~150 K。在15 K时费米能级（EF）附近的光谱形状显示，随着光子能量（hn）从17 eV降低到7 eV，结合能（EB）约为12 meV的峰强度强烈增加。角分辨光谱的SmB 6测量在hn = 35 eV后，就在原位裂解显示出清晰的分散体的几个带在EB区域从EF到4 eV。然后在12 K和~50度的光入射角下测量自旋极化光电子谱。与线偏振光激发时自旋极化的缺乏相反，在圆偏振光激发的情况下观察到清晰的自旋极化。在EB~12和~150 meV处的两个显著峰显示出相反的自旋极化符号，当光的螺旋度反转时，自旋极化符号反转。自旋极化的符号和大小与6 H 5/2和6 H 7/2态的理论预测一致。
2013-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robustness of the Insulating Bulk in the Topological Kondo Insulator SmB$_{6}$
我们使用了反转电阻法来扩展SmB $_{6}$的体电阻率，使其达到表面导电覆盖体电阻的状态。值得注意的是，体电阻率显示出内在的热激活行为，改变了十个数量级，这表明它是一个理想的绝缘体，是免疫紊乱。非化学计量生长的SmB $_{6}$样品也表现出几乎相同的热激活行为。然而，在低温下，这些样品显示出神秘的高体电阻率平台，这可能是由3D TI中的扩展缺陷传导引起的。
2018-03-02 cond-mat.str-el
Anomalous 3D bulk AC conduction within the Kondo gap of SmB$_6$ single crystals
近藤绝缘体SmB $_6$在低温下表现出反常的输运行为，T $<5$ K.在此温度范围内，观察到的直流电阻率的平台，相反的指数发散预期的带隙系统。最近的理论计算表明，SmB $_6$可能是第一个拓扑Kondo绝缘体（TKI），并提出剩余电导率是由于拓扑表面状态驻留在Kondo间隙。自从TKI预测以来，许多实验都声称在完全绝缘的杂化间隙内观察到高迁移率表面态。在这里，我们调查的低能量内的杂交间隙的Sm $_6$单晶的太赫兹光谱。光学浮区法和铝助熔剂法生长的样品进行了研究，以探测样品生长技术的差异。我们发现，这两个样品显示出显着的3D体导电起源于近藤间隙。虽然SmB $_6$可能是一种体直流绝缘体，但它显示出显著的体交流传导，其比任何已知的杂质带传导大许多数量级。讨论了这些带隙态的性质及其与SmB $_6$的低能自旋激子的耦合。此外，我们的光学实验的良好定义的传导路径几何形状允许我们表明，任何表面状态，如果存在的话，低于我们的检测阈值，必须具有R $/\square \ge$ 1000 $Ω$的薄层电阻。
2016-08-18 cond-mat.str-el
Irreversible proliferation of magnetic moments at cleaved surfaces of the topological Kondo insulator SmB6
化合物SmB $_6$是拓扑近藤绝缘体的最佳实现，其中拓扑绝缘体态通过近藤相干获得。最近的研究发现，有证据表明，表面的钐$_6$主机铁磁畴，创造了一个内在的平台，单向弹道输运的域边界。在这里，表面敏感的X-射线吸收（XAS）和体积敏感的共振非弹性X-射线散射（RIXS）光谱测量在Sm N $_{4,5}$ -边缘，并用于评估电子对称性，激发和解理样品的表面附近的温度依赖性。XAS的数据表明，大矩原子多重态的分裂表面上的密度随着时间的推移不可逆地增长，在一定程度上，可能超过了最近在表面4f轨道占领观察到的相关变化。
2017-05-11 cond-mat.str-el
Distinct topological crystalline phases in models for the strongly correlated topological insulator SmB6
最近提出SmB 6既是强拓扑绝缘体又是拓扑晶体绝缘体。对于这个和相关的立方拓扑Kondo绝缘体，我们证明了四个不同的拓扑相位的存在，区别于镜像陈数的符号。我们用简单的可观测量来描述这些阶段，并为每个阶段提供具体的紧束缚模型。根据SmB 6的理论和实验结果，我们认为它实现了C^+_{k_z=0}=+2，C^+_{k_z=pi}=+1，C^+_{k_x=k_y}=-1的相位，并提出了相应的极小模型。
2015-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Heavy surface state in a possible topological Kondo insulator: Magneto-thermoelectric transport on the (011)-plane of SmB$_6$
基于磁热电输运对费米面拓扑结构和散射机制的高灵敏度，我们测量了拓扑近藤绝缘体SmB $_6$（011）面的热电势和能斯特效应.这些实验，连同电阻率和霍尔效应测量，证明（011）面也具有有效质量为10-10 $^2$ $m_0$的金属表面。在这些测量中的表面和体电导很好地区分，并被归类为金属和非简并半导体制度，分别。电子关联在增强散射中起着重要作用，也有助于重表面态。
2015-02-25 cond-mat.str-el
Topological surface state in the Kondo Insulator Samarium Hexaboride
强关联电子系统表现出许多奇异的性质，如非常规超导性、量子临界性和近藤绝缘行为。此外，近藤绝缘体SmB 6已被理论预测为具有金属表面态的3D拓扑绝缘体。我们在这里报告的传输测量掺杂的SmB 6，这表明，~3%的磁性和非磁性掺杂剂在SmB 6表现出明显的对比行为，证据表明，金属表面状态时，只有破坏时间反演对称性。我们还发现了一个杂质浓度的量子逾渗极限，它通过杂质带的形成将拓扑绝缘体转变为传统的带绝缘体。我们仔细的厚度依赖性结果表明，SmB 6是第一个证明的完美3D拓扑绝缘体，其剩余体电导率几乎为零。
2013-07-02 cond-mat.str-el
Intrinsic one-dimensional conducting channels in the Kondo insulator SmB6
自从50年前作为近藤绝缘体被发现以来，由于在绝缘状态下检测到意想不到的量子振荡，发现无序免疫体输运以及相关驱动拓扑物理学的建议，SmB 6最近重新引起了人们的兴趣。虽然最近的输运结果将异常低温传导归因于二维表面态，但重要的替代方案，例如位于一维位错线中的传导通道，尚未得到充分探索。在这里，我们研究SmB6与扫描微波阻抗显微镜和发现的证据进行一维状态终止于表面台阶边缘。这些状态在室温下仍然保持导电，表明对散射和非常规起源的不寻常的鲁棒性。我们的研究结果揭示了一个迄今为止未被发现的导电路线，在SmB6，有助于低温运输。在高度绝缘的相关体中的固有一维导电通道的独特方案提供了一个一维平台，可以托管异国情调的物理。
2021-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning bulk and surface conduction in topological Kondo insulator SmB6
体和表面状态的贡献的拓扑近藤绝缘体化合物SmB 6的单晶样品的电阻的晶体厚度和表面电荷密度的函数，后者调谐由离子液体门控与电极图案化在一个单一的表面上的Corbino盘几何形状。通过分别调整体和表面传导通道，我们显示了确凿的证据，一个模型与绝缘体和金属表面状态，交叉温度，仅取决于每个传导通道的相对贡献。表面电导为100 e^2/h，具有类电子性质，场效应迁移率为133 cm^2/V/s，载流子密度约为2 × 10 ^{14}/cm^2，与最近的光电发射结果一致。这种方法具有门调制表面导电超过25%的能力，为在大块晶体样品上结构化的门调谐器件的基础和应用研究提供了希望。
2014-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface electronic structure of the topological Kondo insulator candidate correlated electron system SmB6
近藤绝缘体SmB6长期以来一直被认为表现出低温传输异常，其起源是非常感兴趣的。在这里，我们唯一的访问的异常传输制度的表面电子结构相结合的最先进的激光和同步辐射为基础的角分辨光电发射技术。我们观察到明确的间隙状态（高达4兆电子伏），其温度依赖性是偶然的近藤间隙形成。此外，我们观察到的带隙费米表面奇异性与Kramers点拓扑结构有关，它们与Kondo杂化区域中的二维输运异常共存，以及它们对热循环的鲁棒性，综合起来，共同提供了迄今为止最有力的证据，证明费米表面的拓扑结构与理论预测的拓扑表面费米表面（TSS）。我们对系统表面电子结构的观测为关联电子材料SmB 6的反常近藤基态提供了基本的电子参数。
2013-12-30 cond-mat.str-el
A theory of Topological Kondo Insulators
我们研究了近藤绝缘体的属性如何改变时，考虑到潜在的晶体场多重态的对称性。我们采用安德森晶格模型，并考虑其低能物理。我们发现，在一个大类的晶体场配置，近藤绝缘体可以开发一个拓扑非平凡的基态。这种拓扑近藤绝缘体通过非物理大的自旋轨道耦合与非相互作用绝缘体电连接，因此可以被视为相互作用驱动的拓扑绝缘体。通过计算近藤绝缘体安德森晶格模型的纠缠谱，分析了该模型的纠缠熵。纠缠谱的计算结果与表面态的计算结果是一致的。最后，我们讨论了一般近藤绝缘体的最大局部化Wannier波函数的构造。
2011-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological surface states interacting with bulk excitations in the Kondo insulator SmB$_6$ revealed via planar tunneling spectroscopy
六硼化钐（SmB $_6$）是一种著名的近藤绝缘体，其绝缘体来自于强电子关联，由于其拓扑性质的证据越来越多，从而具有受保护的表面态，最近引起了人们的极大关注。然而，与包括Bi $_2$ Se $_3$在内的弱相关对应物不同，仍然缺乏确凿的光谱证据。在这里，我们报告的结果，揭示了详细的光谱特性的钐$_6$平面隧道。在（001）和（011）单晶表面上获得的隧穿电导分别揭示了两个和一个狄拉克锥的线性态密度。非常值得注意的是，它被发现，这些拓扑状态没有被完全保护内的散装杂化间隙。一个现象学模型的隧道过程调用的表面态与体激发（自旋激子）的相互作用，如最近的理论预测，提供了一个一致的解释所有观察到的功能。我们的光谱研究支持并解释了在这种拓扑近藤绝缘体钐$_6$的不完全保护的表面状态的建议图片。
2016-05-26 cond-mat.str-el
Incomplete Protection of the Surface Weyl Cones of the Kondo Insulator SmB$_6$: Spin Exciton Scattering
化合物SmB $_6$是近藤绝缘体，其中最低能量的体电子激发是自旋激子。它还具有受到强自旋轨道耦合的表面状态。有人认为，SmB $_6$也是一种拓扑绝缘体。在这里，我们表明，尽管没有时间反演对称性破缺和强自旋轨道耦合的存在下，外尔锥的手征自旋织构是不完全保护。特别是，我们表明，自旋激子介导的散射产生的功能在表面电子光谱的能量分离的表面费米能量的自旋激子能量。尽管这些特征与表面费米能相距甚远，但它们非常依赖于温度。温度变化发生在由自旋激子的色散确定的特征尺度上。该结构可以在低温下通过电子光谱法观察到。
2015-04-06 cond-mat.str-el
Breakdown of the Kondo insulating state in SmB6 by introducing Sm vacancies
SmB 6是一种拓扑近藤绝缘体，其中拓扑非平凡性的存在可以通过Sm价的变化来调节。在实验上，Sm的价态可以通过调整SmB 6的化学计量来改变。我们发现，拉曼散射可以检测低于1%的Sm位在SmB 6晶体中的缺陷诱导散射的强度在10~meV的声学声子分支。在130 K以下的SmB_6的电子拉曼光谱中，我们观察到在100和41 meV处A $_{1g}$和E $_g$对称性的发展特征，我们将其归属于杂化带之间的激发，以及与杂化带隙相关的低于20 meV的谱权。随着Sm空位数的增加，我们观察到低于20~meV的光谱权重的增加，表明能隙被电子态填充。对于空位数最少的样品，在16-18 meV的E $_g$和T $_{2g}$对称性中观察到了受杂交能隙保护的长寿命隙内激子激发。这些激发加宽的寿命随着空位的数量增加而减少，并且在Sm空位浓度约为1%时通过存在间隙状态而淬灭。基于这项研究，我们认为，只有最化学计量的SmB 6样品有拓扑近藤绝缘体所需的散装间隙。
2016-01-11 cond-mat.str-el
Planar tunneling spectroscopy of the topological Kondo insulator SmB$_6$
几个技术问题和挑战，确定和研究的拓扑近藤绝缘体钐B $_6$的平面隧穿光谱。对比分析了两种不同方法制备的隧道结的特性。基于AlO $_\text{x}$隧道势垒的传统方法由于SmB $_6$和沉积Al之间的相互扩散而导致不令人满意的结果。相反，SmB $_6$晶体的等离子体氧化在（001）和（011）表面上都产生高质量的隧道势垒。所得的电导谱是高度可重复的预测表面狄拉克费米子和散装杂化间隙以及清晰的签名。在（001）和（011）面上，表面态分别位于两个或一个{ \it可区分} Dirac锥上，与最近的文献结果一致.然而，它们的拓扑保护被发现是有限的低能量区域内，由于其不可避免的相互作用与体激发，称为自旋激子，符合最近的理论预测。我们的研究结果的其他物理性质的SmB $_6$和其他相关的拓扑材料的影响进行了评论。
2017-06-26 cond-mat.str-el
Topological Kondo Insulators
近藤绝缘体是一种特别简单的重电子材料，其中重准粒子的填充带产生窄带绝缘体。从Anderson晶格哈密顿量出发，我们对近藤绝缘体的涌现能带结构进行了拓扑分类，并表明这些材料可能具有三维拓扑绝缘相。本文提出了一个计算各种晶格结构的Z_2强、弱拓扑绝缘体指数的通用实用公式。拓扑近藤绝缘行为的实验意义进行了讨论。
2009-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
From bad metal to Kondo insulator: temperature evolution of the optical properties of SmB$_{6}$
最近重新点燃的兴趣在混合价近藤绝缘体SmB $_{6}$作为第一个相关的拓扑绝缘体的候选人，导致了丰富的新的实验观察。特别是，角分辨光电发射实验提供了全新的见解，形成低温近藤绝缘状态开始从高温相关金属。在这里，我们报告详细的温度和能量依赖的测量的光学常数的钐$_6$，以提供一个详细的研究从一个散装敏感的光谱探针的角度来看。我们检测到一个以前未观察到的红外主动光学声子模式，涉及对硼笼的Sm离子的运动。的变化发生在自由载流子响应与温度和它们的连接到不同波段之间的光学跃迁的变化进行了讨论。我们发现自由电荷密度在低于200 K时开始迅速下降。在60 K以下，少量的光谱权重开始积累在低洼的带间跃迁，表明近藤绝缘态的形成，然而，在我们的实验窗口（$\sim 4.35$ eV）的总积分光谱权重减少。这表明在近藤绝缘体的形成中涉及大的库仑相互作用（$>$ 5 eV）。
2016-11-21 cond-mat.str-el
Surface and bulk components of electrical conductivity in the (presumably special topological) Kondo insulator SmB6 at lowest temperatures
六硼化钐（SmB 6）最近被认为是拓扑近藤绝缘体（TKI），是第一个表现出拓扑表面导电态的强关联电子系统。在这方面的贡献，电阻率测量结果之间的80 K和0.08 K的各种SmB 6单晶样品，分析和讨论。收到的结果意味着，SmB 6的剩余电导率低于约4 K是非活化（类金属）的性质。结果表明，这种金属样的行为可以归因于表面（2D）导电状态，可以预期的情况下的拓扑绝缘体，以及高度相关的多体（3D）体基态，这是形成在该化合物的间隙。由此可见，在SmB 6中，表面导电性状态明显存在，平行地，也存在源自具有价态波动的强关联电子系统的对剩余电导率的体贡献。这就提出了一个问题，是否SmB 6不形成一个新的/特殊类型的拓扑绝缘体，其中在能隙中除了表面导电状态，也有一个导电窄的间隙带起源于体强关联电子系统。
2014-08-04 cond-mat.str-el
Interaction Driven Subgap Spin Exciton in the Kondo Insulator SmB6
利用非弹性中子散射，我们映射了拓扑近藤绝缘体SmB 6中的14 meV相干共振模，并描述了它与低能绝缘能带结构的关系。共振强度被限制在X和R的高对称点，重复的第一布里渊区和分散小于2毫电子伏，具有5d的磁形状因子。我们提出了一个从玻色子处理的安德森哈密顿与第三邻居占主导地位的杂化能带结构。这种方法产生一个自旋激子以下的电荷间隙的功能，是与所观察到的中子散射。我们发现非弹性中子散射的波矢依赖性的最大值表示带反转。
2015-01-30 cond-mat.str-el
Emergent photovoltage on SmB6 surface upon bulk-gap evolution revealed by pump-and-probe photoemission spectroscopy
最近的研究表明，一个典型的近藤绝缘体SmB 6属于一类新的拓扑绝缘体（TI），其中非平凡的自旋极化金属态出现在表面上的近藤杂化间隙的形成在体。值得注意的是，体电阻率在4 K时达到20欧姆cm以上，使SmB 6成为所谓的体绝缘TI的候选者。在这里，我们调查的光脉冲响应的SmB 6的泵浦-探测光电子能谱。在~90 K以下观察到表面光电压效应。这表明，一个光学活性的带弯曲区域发展的新的金属表面下的体隙演变。光伏效应持续>200微秒，这足够长以被电子设备检测到，并且可以用于新型金属表面的光学选通。
2015-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum phase transition and destruction of Kondo effect in pressurized SmB6
SmB 6是一种很有前途的候选材料，有望阐明强关联和拓扑电子态之间的联系，这是凝聚态物理的一个重大挑战。电子相关性是负责的SmB 6，其阐明是迫切需要的多个间隙的发展。在这里，我们这样做，通过研究压力下的差距和其他相应的行为的演变。我们的测量的化合价，霍尔效应和电阻率清楚地确定了与体Kondo杂化的间隙，而且，揭示了压力诱导的量子相变从假定的拓扑Kondo绝缘状态的费米液体状态在~4 GPa。我们通过霍尔系数的负跃变、电子-电子散射系数的发散趋势以及近藤纠缠在基态的破坏，提供了跃迁的证据.这些效应发生在混合价态背景下。这些结果为量子临界材料中拓扑电子态的研究提供了新的前景。
2016-05-20 cond-mat.str-el
Scanning tunneling spectroscopy and surface quasiparticle interference in models for the strongly correlated topological insulators SmB6 and PuB6
SmB 6是拓扑近藤绝缘体的候选化合物之一，拓扑近藤绝缘体是一类结合了非平凡拓扑能带结构和强电子关联的材料。在这里，我们采用了多带紧束缚的描述，辅之以从粒子的方法来解释强相互作用，在理论上研究的表面态签名的扫描隧道光谱（STS）和准粒子干涉（QPI）。我们讨论了三个表面狄拉克锥的SmB6的自旋结构，并提供具体的预测所产生的QPI信号的能量和动量的依赖性。我们的结果也适用于PuB 6，一个强相关的拓扑绝缘体具有非常相似的电子结构。
2014-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast terahertz spectroscopy study of Kondo insulating thin film SmB$_{6}$: evidence for an emergent surface state
我们利用太赫兹时域光谱研究薄膜的重费米子化合物SmB 6，原型近藤绝缘体。温度依赖的太赫兹（THz）电导率测量揭示了在德鲁德重量和载流子散射率在~T*=20 K，远低于杂化间隙起始温度（100 K）的快速下降。此外，低温电导率平台（低于20 K）表明出现了有效电子质量为0.1me的表面态。电导率动态光激发后也测量和解释使用Rothwarf-Taylor（R-T）现象，产生的杂交能隙为17毫电子伏。然而，电导率动力学的R-T模型揭示了在低于20 K的温度下与预期的热激发准粒子密度的偏差，这表明在低能电动力学中打开了另一个通道。两者合计，这些结果表明，远低于交叉温度（100 K）的f-电子近藤晶格的长程相干后，表面态的发病。
2017-08-01 cond-mat.str-el
Surface electronic structure of a topological Kondo insulator candidate SmB6: insights from high-resolution ARPES
近藤绝缘体SmB 6具有低温（T <10 K）输运异常，最近作为一种新的拓扑绝缘体候选者引起了人们的关注。结合低温和高能量动量分辨率的激光ARPES技术，我们首次探测到的异常导电制度的表面电子结构。我们观察到，体带表现出近藤间隙为14 meV，并确定在该材料的（001）-表面上的费米能级的4 meV窗口内的间隙内的低洼状态。发现低能级形成类电子费米表面口袋，包围表面布里渊区的X和伽马点。当温度升高到15 K以上时，这些状态消失，这与SmB 6中的2D电导通道完全消失相对应。虽然在没有自旋（自旋纹理）测量的情况下不能确定间隙金属态的拓扑性质，但在输运异常温度范围（T <10 K）中进行的体测量和表面测量与第一原理预测的该材料中拓扑近藤绝缘体相的费米表面行为一致。
2013-06-19 cond-mat.str-el
Observation of in-gap surface states in the Kondo insulator SmB6 by photoemission
近藤绝缘体（KIs）是一种强关联材料，其中4f和传导电子之间的相互作用导致在低温下杂化能隙打开1-2。SmB 6是典型的KI，但其电阻率在低温下不发散，这归因于一些带隙状态3-10。然而，经过几十年的研究，间隙态的性质和起源仍然不清楚。最近的能带计算和输运测量表明，带隙内态实际上可以归因于拓扑表面态。因此，SmB 6可能是拓扑近藤绝缘体（TKI）13的第一个实现，拓扑近藤绝缘体（TKI）13是拓扑绝缘体（TI）11，12的强相关版本。在这里，通过进行角分辨光电子能谱（ARPES），我们直接观察到几个分散状态内的SmB 6的杂化间隙，跨越费米能级，并显示出可忽略的kz依赖性，表明它们的表面起源。此外，圆二色性（CD）的ARPES结果的间隙状态建议的轨道动量的手性，和温度相关的测量表明，间隙状态的同时消失的杂化间隙约150 K。这些都有力地表明了它们可能的拓扑起源。
2013-06-24 cond-mat.str-el
Signature of surface state coupling in thin films of the topological Kondo insulator SmB$_6$ from anisotropic magnetoresistance
研究了$_6$薄膜的面内各向异性磁电阻效应（AMR）随温度和厚度的变化关系。我们发现AMR的符号从高温时的负值（$ρ_{||}<ρ_{\perp}$）变为低温时的正值（$ρ_{||}>ρ_{\perp}$）。发生这种符号变化的温度T $_s$随着膜厚度$t$的增加而降低，当$t$ $>$为30 nm时，T $_s$消失。我们解释我们的结果在两个组件之间的竞争的框架：一个负的批量贡献和一个积极的表面AMR。
2017-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metallic islands in the Kondo insulator SmB$_{6}$
近藤物理和非平凡拓扑之间的相互作用在SmB $_{6}$的预测刺激了许多实验报告，其中一些是在明显的矛盾。争议的起源可能在于在Sm空位（Kondo空穴）和/或天然杂质（如Gd $^{3+}$）存在下Kondo绝缘相的脆弱性。在这项工作中，我们本地研究了这种脆弱性铝助熔剂生长的Sm $_{1-x}$ Gd $_{x}$ B $_{6}$单晶（0 $\leq$ $x$ $\leq$ 0.02）相结合的电子自旋共振（ESR）和互补体测量。Gd $^{3+}$在高稀释区的ESR谱（$x$ $\sim 0.0004$）显示出绝缘立方环境的特征。值得注意的是，对于更浓缩的样品（$x$ $\geq$ 0.004）观察到金属ESR线形，即使这些系统仍然处于合理的稀释状态并且显示绝缘的$dc$电阻率。我们的数据表明，在全局渗透发生之前，近藤绝缘态在杂质周围局部被破坏。这一结果不仅解释了$dc$和$ac$电导率之间的差异，而且还提供了一种解释在电阻率不存在量子振荡的情况下磁化量子振荡的存在的方案。
2020-10-08 cond-mat.str-el
Robust surface states and coherence phenomena in magnetically alloyed SmB6
六硼化钐是拓扑近藤绝缘体状态的候选者，其中近藤相干性被预测产生由拓扑表面状态跨越的绝缘间隙。在这里，我们调查的表面和体电子性质的磁合金Sm 1-xMxB 6（M=Ce，Eu），使用角分辨光电子能谱（ARPES）和互补的表征技术。值得注意的是，拓扑非平凡的体和表面能带结构被发现坚持高度改性的样品中，高达30%的Sm取代，并共存的情况下，Eu掺杂的反铁磁性。结果被解释的层次结构的能量尺度，其中表面态的出现与形成直接近藤差距，而低温运输的趋势取决于间接的差距。
2021-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dirac-Kondo semimetals and topological Kondo insulators in the dilute carrier limit
重费米子系统不仅包含强的电子关联，这促进了一组丰富的量子相位，而且还包含大的自旋轨道耦合，这往往赋予电子态拓扑特征。近藤绝缘体被理解为与半填充带中的传导电子耦合的局部矩的晶格，即，每个晶胞中大约有一个电子的密度。在这里，我们提出了一个新的类近藤绝缘体出现时，导电电子带几乎是空的（或，等价地，满）。我们通过一个蜂窝状的安德森晶格模型证明了这种效应。在空载流子极限下，自旋轨道耦合在杂化重费米子带中产生能隙，从而产生拓扑近藤绝缘体。这种状态可以用整个相图中的一个邻近相来理解，这是一种狄拉克-近藤半金属，其准粒子激发表现出非平凡的贝里相。我们的结果指出，稀释载流子限制的重费米子系统作为一个新的设置来研究强关联绝缘和拓扑状态。
2016-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological nature of the Kondo insulator SmB$_6$ and its sensitiveness to Sm vacancy
近藤绝缘体SmB $_6$的真正拓扑性质仍有待揭开。我们之前的隧道研究不仅发现了表面狄拉克费米子存在的证据，而且还发现它们本质上与自旋激子（体中的集体激发）相互作用。我们已经扩展了这样的光谱调查到晶体中含有Sm的不足。的散装杂化间隙被认为是不敏感的不足1%，这里研究，但表面状态的Sm-缺乏晶体表现出完全不同的温度演变从那些在化学计量的。我们把这归因于拓扑表面状态保持不相干的最低测量温度，由于它们与自旋激子的持续相互作用，保持未凝聚。这一结果表明，详细的拓扑性质的SmB $_6$可以急剧变化，在晶格中的无序的存在。这种对无序的敏感性似乎与著名的拓扑保护相矛盾，但它可以被理解为是由于强相关性和拓扑效应之间的密切相互作用。
2021-04-15 cond-mat.str-el
Imaging the Kondo Insulating Gap on SmB6
拓扑绝缘体具有自旋极化的表面态，这些表面态可以跨越带隙，并有望用于新的应用。最近的理论预测表明，拓扑保护的表面状态可能类似地跨越一些强相关的重费米子材料，特别是SmB 6的杂化间隙。然而，Sm 4f电子与SmB6表面上的5d电子杂交的过程，以及预测的拓扑表面态必须出现的状态密度中的预期费米能级间隙，还没有直接测量。我们使用扫描隧道显微镜进行第一次原子分辨率光谱研究的切割表面的SmB6，并揭示了一个强大的杂交间隙普遍跨越费米能级上的四个不同的表面形态，尽管在f带能量的变化。使用共隧穿模型，我们分离的杂化带的状态密度，从预测的拓扑表面状态必须解开。在所有的表面上，我们观察到剩余的光谱重量跨越杂交间隙下降到最低的T，这是一致的拓扑表面状态。
2013-08-27 cond-mat.str-el
Electrical detection of surface spin polarization of candidate topological Kondo insulator SmB6
近藤绝缘体化合物SmB 6已成为强关联系统中实现拓扑非平凡态的强候选者，拓扑近藤绝缘体，它可以成为研究固态系统中非平凡拓扑和涌现关联驱动现象之间相互作用的新平台。然而，到目前为止，对这种材料的电子输运测量仅显示出在低温下稳定的表面主导电荷传导，缺乏证据表明其与拓扑性质的联系，例如，由于自旋动量锁定而导致的自旋极化。在这里，我们发现表面态自旋极化的证据，通过电检测的电流诱导的自旋化学电势差的表面上的SmB6单晶。我们清楚地观察到一个表面占主导地位的自旋电压，这是成比例的自旋极化到接触磁化的投影，是由充电电流的方向和幅度，是强烈的温度依赖性，由于从表面到体传导的交叉。我们估计的表面态净自旋极化的下限为15%的基础上的量子输运模型提供直接的证据，SmB6支持金属自旋螺旋表面状态。
2018-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
