Recentemente, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Yang Zhaorong dos Institutos de Ciências Físicas de Hefei (HFIPS) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), em colaboração com pesquisadores da Universidade de Anhui e outras instituições, descobriu a supercondutividade de duas cúpulas induzida por pressão no supercondutor kagome topológico quasi-bidimensional CsV ₃ Sb ₅ . Este trabalho foi publicado em Revisão Física B e selecionado como sugestão dos editores.

Devido à sua geometria única, a rede kagome hospeda intrinsecamente bandas planas eletrônicas (correlações fortes), Cruzamentos de banda de Dirac como no grafeno, e singularidades de Van Hove, permitindo realizações de diversidades quânticas. Recentemente, os supercondutores kagome AV ₃ Sb ₅ (A =K, Rb, Cs) têm atraído muitos interesses de pesquisa devido às descobertas de supercondutividade, efeito de carga quiral, efeito Hall anômalo gigante e bandas eletrônicas topológicas não triviais.

Pressão, como um dos três parâmetros termodinâmicos fundamentais, é conhecido como um meio limpo e poderoso de manipular diretamente a rede e ajustar ainda mais os estados eletrônicos. Naturalmente, pode-se perguntar como esses fenômenos interagem entre si e que tipo de estados exóticos podem surgir para os sistemas sob pressão.

Nesta pesquisa, a equipe escolheu CsV ₃ Sb ₅ como um exemplo, uma vez que tem a temperatura de transição supercondutora mais alta de cerca de 5,0 K entre os sistemas à pressão ambiente. Eles usaram a chamada célula de bigorna de diamante para gerar altas pressões de até 47,9 GPa. Eles descobriram que a temperatura de transição primeiro aumenta e depois diminui rapidamente sob pressão, que é indetectável na faixa de pressão intermediária de 5–16 GPa.

Inesperadamente, a supercondutividade ressurge acima de 16 GPa, com a temperatura de transição primeiro aumentando ligeiramente e depois quase se estabilizando.

Portanto, um diagrama de fase supercondutor de duas cúpulas foi revelado para CsV ₃ Sb ₅ sob alta pressão. Em termos de medições de difração de raios-X síncrotron de alta pressão, eles não encontraram nenhuma transição estrutural, mas uma anomalia na proporção dos parâmetros de rede em torno da mesma pressão crítica, indicando uma reconstrução da superfície de Fermi via transição de Lifshitz que pode ser responsável pelo ressurgimento da supercondutividade.

Muitos experimentos sugerem que a supercondutividade à pressão ambiente em CsV ₃ Sb ₅ deve ser não convencional. Nesse sentido, este trabalho evidencia uma supercondutividade de duas cúpulas no primeiro supercondutor não convencional baseado em V.

Além de relatórios anteriores em tremendos supercondutores não convencionais como os baseados em Cu, Sistemas baseados em Fe e férmions pesados, a supercondutividade de duas cúpulas parece ser uma característica comum para esses sistemas sob parâmetros externos, o que pode fornecer uma pista importante para a compreensão dos mecanismos da supercondutividade não convencional.