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Fermi surface in the absence of a Fermi liquid in the Kondo insulator SmB6
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(2018) Fermi surface in the absence of a Fermi liquid in the Kondo insulator SmB6. Nature Physics, 14 (2). pp. 166-172. doi:10.1038/NPHYS4295
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Official URL: http://dx.doi.org/10.1038/NPHYS4295
Abstract
The search for a Fermi surface in the absence of a conventional Fermi liquid has thus far yielded very few potential candidates. Among promising materials are spin-frustrated Mott insulators near the insulator–metal transition, where theory predicts a Fermi surface associated with neutral low-energy excitations. Here we reveal another route to experimentally realize a Fermi surface in the absence of a Fermi liquid by the experimental study of a Kondo insulator SmB6 positioned close to the insulator– metal transition. We present experimental signatures down to low temperatures (<<1 K) associated with a Fermi surface in the bulk, including a sizeable linear specific heat coeffcient, and on the application of a finite magnetic field, bulk magnetic quantum oscillations, finite quantum oscillatory entropy, and substantial enhancement in thermal conductivity well below the charge gap energy scale. Thus, the weight of evidence indicates that despite an extreme instance of Fermi liquid breakdown in Kondo insulating SmB6, a Fermi surface arises from novel itinerant low-energy excitations that couple to magnetic fields, but not weak DC electric fields.
| Item Type: | Journal Article | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Subjects: | Q Science > QC Physics | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Divisions: | Faculty of Science > Physics | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Library of Congress Subject Headings (LCSH): | Electric insulators and insulation, Semiconductors, Fermi surfaces, Kondo effect, Metal-insulator transitions | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Nature Physics | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | Nature Publishing Group | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 1745-2473 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Official Date: | 2018 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dates: |
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| Volume: | 14 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Number: | 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | pp. 166-172 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1038/NPHYS4295 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Peer Reviewed | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publication Status: | Published | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Access rights to Published version: | Restricted or Subscription Access | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Copyright Holders: | Macmillan Publishers Limited - Springer Nature | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| RIOXX Funder/Project Grant: |
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| Open Access Version: |
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