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    Supercondutividade de pedidos de vacância em favo de mel fivela

    Superestrutura com pedido BHV. A. Célula primária do tipo NiAs (grupo espacial P63 / mmc). Os grupos de pontos nos locais Ir (círculos roxos) e Sb (círculos cinza) são D3d e D3h, respectivamente. B. Estrutura cristalina de Ir16Sb18. As vagas são indicadas por círculos sombreados em vermelho. C. Ilustração da ordenação de BHV vista a partir do eixo c. Observe que os átomos Ir e Sb foram omitidos para maior clareza. D. Micrografia de campo escuro anular de alto ângulo (HAADF) ao longo do eixo a. E. Perfil da linha de intensidade da região marcada pelas setas. F. Projeção da superestrutura do BHV ao longo do eixo a. G. Micrografia HAADF do Ir16Sb18 ao longo do eixo c. Os locais escuros são as vagas de irídio. A inserção mostra um hexágono de favo de mel em uma ampliação maior. Crédito:© Science China Press

    Os cristais possuem imperfeições inerentemente. Vagas, como a forma mais simples de defeitos pontuais, alterar significativamente o óptico, térmico, e propriedades elétricas dos materiais. Exemplos bem conhecidos incluem centros de cores em muitas gemas, o centro de vacância de nitrogênio em diamante, migração de vacância em baterias de estado sólido, e a transição metal-isolante em materiais de mudança de fase. As vagas nestes casos são em quadros com nenhuma ou fraca interação. Contudo, o papel das vagas em materiais fortemente correlacionados ainda não está claro devido à falta de um protótipo ideal.

    Há muito se espera que a ordenação de vagas fortemente correlacionada abrigue física exótica, como supercondutividade. O supercondutor K-Fe-Se tem sido um assunto quente de pesquisa em estudos recentes por uma razão importante, viz., a existência de uma fase isolante de ordenação da vacância do ferro. Contudo, comprovou-se que esta fase de pedido de vacância coexiste com a fase supercondutora em nanoescala, e não é responsável pela supercondutividade. Se as vagas correlacionadas poderiam se tornar um novo tipo de fase parental supercondutora é uma questão sem resposta. Iridates, com escalas de energia comparáveis ​​e concorrentes da repulsão de Coulomb no local, campo de cristal e acoplamento spin-órbita, são uma plataforma de ricas estruturas e propriedades físicas.

    Recentemente, uma equipe de pesquisa conjunta do grupo Yanpeng Qi da Universidade ShaihaiTech e do grupo Hosono do Instituto de Tecnologia de Tóquio, descobrir um estado de vacância sem precedentes em Ir 16 Sb 18 , formando um pedido de vacância fivela de fivela estendida (BHV). A supercondutividade surge suprimindo a ordenação de BHV por meio da compressão de átomos extras de Ir nas vagas ou substituição Rh isovalente. O diagrama de fases revela que a supercondutividade compete com a ordenação BHV, o que a classifica como a primeira fase-mãe supercondutora com vagas correlacionadas. Outros cálculos teóricos sugerem que essa ordenação se origina de um efeito sinérgico da energia de formação de vacância e aninhamento de superfície de Fermi com um vetor de onda de (1/3, 1/3, 0). A estrutura curvada quebra a simetria de inversão do cristal e pode suprimir principalmente a densidade de estados próximos ao nível de Fermi. Este estudo sugere que a vacância ordenada pode ser um novo grau de liberdade para a manipulação e estudo de materiais quânticos. Uma investigação mais aprofundada de como a vacância se entrelaça com outros graus convencionais de liberdade como a rede, rotação e orbital, e sua influência nas propriedades dos materiais será fascinante e promissora para novas descobertas na física.

    Competição entre ordenação BHV e supercondutividade. A. Parâmetros de rede ao longo dos eixos a e c de Ir1-δSb conforme a pressão de síntese aumentou. B. Diamagnetização (calibrada usando Pb como amostra padrão) de amostras Ir1-δSb sintetizadas sob várias pressões. C. A intensidade das reflexões Laue 110 (superestrutura) e 300 (estrutura principal) em vários conteúdos Rh iso-valentes. D. Diagrama de fase de Ir1-xRhxSb. Crédito:© Science China Press




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