基于紧束缚格林函数方法研究自旋-轨道耦合与非磁性无序对Lieb-5晶格平带物理及热磁响应的影响

《Scientific Reports》：Spin–orbit–controlled flat-band transition, thermodynamic and magnetic response in a disordered Lieb-5 lattice

　　

摘要

平带（FB）系统以强局域电子态为特征，因此可以表现出非常规的热力学和磁响应。尽管如此，无序和杂质散射在扩展的 Lieb-5 晶格中的作用仍受到有限的关注。在此，我们采用紧束缚格林函数方法，研究了内禀自旋 - 轨道耦合（ISOC）和非磁性无序如何共同修改该晶格的电子性质。无序效应通过电子自能的自洽玻恩近似（SCBA）处理被纳入考虑。我们的结果表明，ISOC 逐步重构了 FB 谱，减弱了相关的谱特征，并最终将原始晶格的两个 FB 结构转化为一个以零能为中心的单一 FB。无序通过谱展宽和态重新分布进一步重塑了低能谱。这些修改强烈影响了热力学和磁响应，导致可调的热容峰和具有依赖于无序和耦合幅度的顺磁磁化率。我们的结果表明，平带物理、ISOC 和杂质散射之间的相互作用为调控 Lieb-5 晶格的光谱和磁性特征提供了一种有效机制，为可控的 FB 量子材料开启了新视角。