量子材料的电子关联被认为对高温超导和重费米子行为等奇异量子现象的出现具有重要的贡献。量子材料中的拓扑保护可导致一系列新颖量子态，如外尔半金属态和拓扑绝缘体态。探索量子材料中电子间关联和拓扑保护两者结合产生的效应是目前凝聚态物理广受关注的领域之一。
Co3Sn2S2是一种具有准二维Kagome型晶格的铁磁体（其居里温度约为177 K，其晶体结构如图(a)所示）。未考虑电子间关联的第一性原理计算预言铁磁体Co3Sn2S2是磁性外尔半金属，即其在铁磁基态具有成对手性相反的体态外尔锥和连接成对外尔点的表面态费米弧。然而，铁磁体Co3Sn2S2中的电子间关联对其外尔半金属态的具体影响尚不清楚。
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心极端条件物理重点实验室EX1组谌志国特聘研究员指导硕士研究生徐越山，与西南科技大学赵建洲博士等合作者开展了磁性外尔半金属Co3Sn2S2中电子关联效应的红外光谱研究。如图(b)所示，低温下（温度T = 8 K时）Co3Sn2S2的电荷动力学的结果显示，其光谱实验获得的电子动能约为不考虑电子间关联的第一性原理计算的50%。
这表明Co3Sn2S2在铁磁态下（温度T = 8 K时）具有比莫特绝缘体弱，但比金属银强的中等电子关联强度。此外，通过比较铁磁态下光谱实验和第一性原理计算获得的带间跃迁导致的光电导峰的能量位置和峰边斜率，得到该体系在铁磁态下的能带宽度重整化因子约为0.74。
将该能带宽度重整化因子与考虑了电子间关联的动力学平均场计算（DFT+DMFT）算得的随库伦相互作用强度U变化的能带宽度重整化因子比较，得到铁磁态下Co3Sn2S2的库伦相互作用强度U ~ 4 eV。
在库伦相互作用强度U ~ 4 eV时，动力学平均场计算（DFT+DMFT）结果显示铁磁态下具有中等电子关联强度的Co3Sn2S2仍然具有外尔半金属态，即在其体态有成对外尔锥和在其表面态有连接外尔点的费米弧。另外，如图(h)所示，温度T = 8 K时的Co3Sn2S2光电导谱在能量约36 meV处有一个显著的峰形特征。
不考虑电子间关联的第一性原理计算（GGA）得到的其铁磁基态光电导谱在该能量附近没有峰形特征。然而，约36 meV处的峰形特征出现在库伦相互作用强度U ~ 4 eV的动力学平均场计算（DFT+DMFT）得到的Co3Sn2S2铁磁基态光电导谱中。此外，动力学平均场计算显示，在费米能级附近，第一性原理计算（GGA）得到的连接一对外尔锥的体态能带在考虑了电子间关联后成为了扁平能带。
正是该具有较高电子态密度的扁平能带与附近能带之间的光学跃迁导致温度T = 8 K时的Co3Sn2S2光电导谱在约36 meV处具有峰形特征。
Co3Sn2S2的低温下红外光谱与动力学平均场计算（DFT+DMFT）获得能量一致的峰形光电导谱特征表明中等强度电子间关联使得该磁性外尔半金属体系中连接一对外尔锥的体态能带成为扁平能带。因为该扁平能带具有高电子态密度，较强的电子间关联和距费米能级较近等特点，所以，围绕该磁性外尔半金属的扁平能带可探索新奇的量子现象。