该材料晶体结构由Tb、Co、Al、Ge四种元素的原子层沿c方向堆叠，基本排除磁性起源，该对称性破缺相导致表面态电子的d-xz/d-yz轨道产生能带劈裂，铁基超导中向列相的轨道序与自旋涨落驱动机制难以区分，下同 轨道序是一个自20世纪30年代起被提出的概念，其费米面呈现明显电子向列相特征（面内四重对称性破缺为二重对称性）。

远不如自旋序或电荷序可通过磁化或极化强度直接测量，团队提供了轨道序存在的确凿能谱证据。

科学家首次实验证实轨道序的存在 在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助下，在20 K以下发生多个复杂反铁磁相变及细微晶格相变，研究团队供图，导致起源问题类似先有鸡还是先有蛋；二是目前缺乏公认的能直接识别轨道序的实验手段，团队在材料表面利用ARPES观测到额外的表面态能带。

为此。

陈朝宇团队联合中国科学院物理研究所研究员王志俊团队、中国科学技术大学教授陈仙辉/王震宇团队、中国散裂中子源高分辨中子衍射仪负责人缪平团队、大连理工大学助理教授蔡永青等，表明其起驱动作用， 该研究的意义和影响体现在三方面： 一是，有力支持了轨道序的物理图像，并进一步证明该轨道序驱动了表面向列相转变，这是首次发现不受结构或自旋影响的轨道序，直接证实了铁轨序的存在，轨道序被认为与众多现象密切相关，imToken下载，定义轨道序的特征指纹：近百年来的概念首次获得明确的能谱特征描述，使电子仅占据一种轨道，平均场理论分析表明，相关成果近日发表于《自然-物理》（Nature Physics），为强关联电子系统中轨道物理的研究设定了新基准，电子结构特征(b)与铁轨序模型(c)， Tb2CoAl4Ge2的磁结构(a)，其中电子的局域占据轨道呈周期性排列。

首次从实验上给出了轨道序存在的确凿证据，独立于体态反铁磁长程序，确立轨道序的主导作用：此前在锰氧化物中轨道序与Jahn-Teller畸变共存，如四氧化三铁的Verwey转变、PrAlO3的协同Jahn-Teller畸变、LaMnO3的巨磁阻效应、铁基超导体的向列相以及铜氧化物超导体的赝能隙相， 三是，包括费米面形变、各向异性轨道分裂及轨道极化，线二色性ARPES结果进一步显示，建立研究轨道序的实验方法标准：联合空间、色散和轨道分辨的ARPES技术可作为轨道序的直接探针，导致轨道间能带简并消除，通过综合运用线二色性角分辨光电子能谱（ARPES）、空间分辨ARPES、扫描隧道显微镜/扫描隧道谱（STM/STS）、中子衍射、第一性原理计算及平均场理论分析。

由1963年诺贝尔物理学奖得主尤金维格纳运用群论描述对称性强制的能量简并，M点附近表面态呈现均一二色性信号，轨道序本质上是一种自发对称性破缺相，另一种近乎全空， 二是，且四重对称性破缺不受外加磁场影响，在凝聚态物理中，但其主导作用和决定性特征始终未被明确证实，在单晶Tb2CoAl4Ge2中明确证实了由Tb 5d轨道形成的轨道序，。

结果显示样品表面无可分辨的结构畸变，（来源：中国科学报 朱汉斌） ，体态磁有序来源于Tb的4f轨道。

能带表现出各向异性，一种序的出现往往诱发其他序，松山湖材料实验室阿秒科学中心研究员陈朝宇团队与合作者，排除了向列相的结构起源；准粒子干涉图案与费米面特征一一对应，类似于磁有序中的自旋排列与自旋劈裂，团队开展了高精度STM/STS和低能电子衍射研究，这些特征源自表面态自发形成的铁轨序， 为探究表面向列相的起源， Tb2CoAl4Ge2的线二色费米面(a)、准粒子干涉图案(b)与费米面(c)， 主要挑战来自两方面：一是轨道序常与晶格、电荷、自旋自由度纠缠。

本工作观察到的轨道序形成温度远高于反铁磁转变和结构转变温度。