直接观察洪德金属的相干能级

高度相关的系统是在电子之间表现出强相互作用的材料，这是普通导体或绝缘体中看不到的特性。典型示例包括金属-绝缘体转变或非常规的高温超导性，其中高温下电阻变为零。

已经进行了研究来解释电子与其特征能级之间的这种强相互作用，但是没有报道通过理论或实验对这种能级​​进行直接观察的报道。为此，POSTECH-IBS联合研究小组成功地直接观察了洪德金属在其电子结构中的相干能级的变化，从而阐明了其背后的原理。

发现了由POSTECH化学系的Ji Hoon Shim教授和Bo Gyu Jang博士以及基础科学研究所(IBS)的相关电子系统中心的Chang Changungung Kim教授和Garam Han博士组成的联合研究小组。 NiS 2-x Se x的电子能带结构的扭结行为随硒(Se)掺杂程度的变化而变化。研究人员使用角度分辨光发射光谱(ARPES)进行了验证。使用第一性原理计算，他们首次证明了这种扭结是由于洪德耦合引起的，并且与物质中特征相干能级有关。这些研究结果最近发表在《自然通讯》上。

到目前为止，通常通过单带模型中的电子相互作用来解释强相关材料中发生的独特现象。但是，大多数材料具有多频带性质，因此对Hund耦合效应的理解有限，应予以考虑。

该研究小组通过控制Hund金属NiS 2-x Se x中的硒掺杂来控制电子之间相互作用的强度。研究人员观察了低温下电子结构中扭结行为的演变，并确认了这种扭结与系统的相干温度标度直接相关，但受到了Hund耦合的抑制。

这项研究表明，在洪德耦合起重要作用的多频带系统中，应该修改基于单频带模型研究的传统图像。通过在低温下通过其电子结构直接观察物质的特征能级，它引起了学术界的关注。

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