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为探究戈薇金属中由范霍夫奇点（VHSs）驱动的非常规磁态，研究人员对层状戈薇金属 CeTi3Bi4展开研究。发现其存在非公度自旋密度波（SDW）基态，且 VHSs 可能辅助形成 SDW，这为研究戈薇晶格电子结构与磁序关系提供了平台。
在神奇的材料世界里，戈薇晶格材料因其独特的电子结构和新奇的物质状态，吸引着无数科研人员的目光。其中，戈薇金属在费米能级附近的范霍夫奇点（VHSs），就像一把神秘的钥匙，可能开启许多量子现象的大门，比如手性环电流、电子向列相和非常规超导性 。然而，一个困扰科学界许久的问题是，由范霍夫奇点驱动的非常规磁态，如自旋密度波（SDW），在戈薇金属中一直未被实验观测到。这就像一座难以攀登的山峰，吸引着科研人员不断探索。
为了攻克这个难题，来自美国橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）、美国中佛罗里达大学（University of Central Florida）等多个机构的研究人员携手合作 ，对层状戈薇金属 CeTi3Bi4展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为该领域带来了新的曙光。
研究人员主要运用了三种关键技术方法。一是中子衍射技术，用于测定材料的磁结构和相图；二是角分辨光电子能谱（ARPES），以此分析材料的电子结构；三是密度泛函理论（DFT）计算，从理论层面理解材料的电子特性。
单晶中子衍射
研究人员通过单晶中子衍射测量，发现 CeTi3Bi4在反铁磁有序相中有两种本征磁调制，即公度（QC）和非公度（QIC）磁调制。这两种调制共存于大部分温度 - 磁场相图中，且磁矩都沿 b 轴排列，形成了 SDW 基态。同时，温度和磁场对这两种调制的影响相似，热涨落和外磁场会优先抑制公度调制，使材料进入中间的单Q自旋密度波相，进而转变为顺磁或极化相。
电子结构分析
利用 ARPES 和 DFT，研究人员发现 CeTi3Bi4在费米能级EF附近的 M 点存在 VHSs。这些 VHSs 表现为在费米面几何中沿Γ?M′方向的稍延伸线信号，具有较高的态密度（DOS）。而且，观测到的磁有序波矢QIC和QC与连接相邻 M 点高 DOS 的波矢相关，这表明磁序可能与 VHSs 之间的嵌套不稳定性有关。
在研究结论和讨论部分，此次研究首次在实验上证实了 CeTi3Bi4中Ce3+Jeff=21磁矩的非公度 SDW 调制，并揭示了其与 Ti 衍生的戈薇带 VHSs 的潜在关系。这一发现意义重大，它确立了LnTi3Bi4系列戈薇金属作为一个重要的模型平台，为进一步研究戈薇晶格特征电子结构在磁序中的关键作用提供了方向。不过，Ce3+的强易轴磁各向异性和量子自旋对观测到的基态的影响，还需要更多的光谱研究来深入探索。这项研究为戈薇金属的研究开辟了新的道路，有望推动该领域取得更多突破性进展。
