Kagome 晶格材料因其独特的几何结构和优异的电子性能，成为了近年来研究的热点，尤其在拓扑量子态、磁性材料和超导体等领域表现出巨大潜力。Kagome 磁体由于其具有丰富的磁性相态，已经成为研究关联拓扑量子相和磁性物理的理想平台。与传统的晶体材料相比，Kagome 磁体具有高度的几何非平凡性和自旋配置，这使得它们在量子计算、磁存储、超导及电子器件等领域有着广泛的应用前景。然而，Kagome 磁体的磁性自旋配置对电子结构的具体影响仍未被完全揭示，特别是在磁性自旋重排过程中，Kagome 衍生的 Dirac 费米子如何响应这些变化仍是一个未解之谜。因此，探索自旋重排对电子结构的影响，尤其是在铁磁 Kagome 磁体中的表现，成为了当前研究中的一大挑战。
鉴于此，来自中国人民大学Hechang Lei、雷和畅教授联合中国科学院物理研究所翁红明合作在探索磁性自旋重排对 Kagome 磁体电子结构的影响方面取得了新进展。该团队通过结合角度分辨光电子能谱（ARPES）和密度泛函理论（DFT）计算，研究了铁磁 Kagome 磁体 Fe₃Ge 的电子结构。与 FeGe 相比，Fe₃Ge 具有独特的结构，Kagome 层直接堆叠而不被其他层分隔，这使得Fe₃Ge 在电子结构上表现出三维特征，尤其在两个 Kagome 衍生的 Dirac 费米子上，随着自旋从 c 轴偏转到 ab 平面，表现出了不同的电子响应。具体来说，第一种 Dirac 费米子（kz ~ 0），由较少色散的能带形成，在自旋重排过程中从有能隙演变为几乎无隙；而第二种Dirac 费米子（kz ~ π），则几乎不受影响，保持了线性色散的特性。这一发现表明，自旋重排对 Dirac 费米子的影响具有明显的轨道选择性，揭示了自旋重排如何通过调节电子轨道对电子结构产生显著影响。此外，研究还发现，在 Fe₃Ge 中并未观察到电荷密度波（CDW）形成的迹象，与 FeGe 中的现象形成鲜明对比。
该研究不仅深入揭示了 Fe₃Ge中 Dirac 费米子受磁性自旋重排影响的机制，还为理解磁性 Kagome 金属中 CDW 形成的起源提供了新的视角。通过控制 Fe₃Ge 中 Dirac 电子的质量，该研究为开发基于磁性 Kagome 材料的功能性器件提供了重要的理论依据，并为磁性量子计算等前沿领域的研究开辟了新的道路。
