Fase de temperatura de pressão de CsV 3 Sb 5 . Crédito:Yu et al.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Chen Xianhui da Universidade de Ciência e Tecnologia da China da Academia Chinesa de Ciências (CAS) encontrou uma competição incomum entre onda de densidade de carga (CDW) e supercondutividade em CsV 3 Sb 5 , um metal kagome em camadas, que fornece evidências experimentais importantes para a compreensão do novo CDW e da supercondutividade. O resultado foi publicado em Nature Communications e recomendado como artigo em destaque.
Supercondutividade tradicional e CDW são dois estados eletrônicos diferentes, que ambos se originam do acoplamento elétron-fônon e da instabilidade de Fermi. Na imagem de coexistência convencional de CDW e supercondutor, depois de entrar no estado CDW, a lacuna de energia é aberta devido ao aninhamento da superfície de Fermi, resultando na perda de densidade de estados, mostrando o comportamento do CDW competindo com supercondutores.
O status do CDW pode ser suprimido pelo aumento da pressão ou dopagem química. Com a supressão do estado CDW, a temperatura de transição crítica supercondutora ( T c ) mostrará um único comportamento semelhante a uma cúpula. Devido à forte frustração geométrica, mais novos estados quânticos, incluindo estados supercondutores não convencionais e ondas de densidade quiral, são previstos.
Recentemente, uma nova estrutura de gaiola em camadas supercondutor CsV 3 Sb 5 foi descoberto, que tem uma temperatura de transição CDW de 94 K. Combinada com uma variedade de meios de pressão, os pesquisadores realizaram pesquisas de controle de pressão sobre ele, e determinou o diagrama de fases do material sob alta pressão.
Por meio da medição do transporte elétrico de alta tensão e da susceptibilidade magnética, eles encontraram isso T c se comporta como uma cúpula dupla com o aumento da pressão, em vez de uma única cúpula tradicional. Quando a pressão está entre 0,7 GPa e 2 GPa, as amostras mostram anormais T c supressão e alargamento supercondutor. Quando a pressão atinge 2 GPa, o CDW está completamente compactado, e a T c pode atingir até 8 K (três vezes mais que na pressão normal), que também é o mais alto T c relatado para materiais com estrutura de gaiola.
O diagrama de fase supercondutor de cúpula dupla anômala pode ser causado pela transição do estado CDW proporcional para o estado CDW quase proporcional. Portanto, os resultados mostram que o estado supercondutor e o estado CDW de CsV 3 Sb 5 são muito sensíveis à pressão, mostrando abundantes diagramas de fase de pressão.
Este estudo também revela a competição incomum entre supercondutividade e CDW em CsV 3 Sb 5 , que fornece pistas experimentais para estudar o mecanismo não convencional de CDW.
