Effect of nonhydrostatic pressure on the superconducting kagome metal CsV$_3$Sb$_5$
该研究通过高压X射线衍射和密度泛函计算,发现非静水压下CsV$_3$Sb$_5$在10 GPa以上发生六方到单斜的结构相变,并揭示层间Sb-Sb键导致的费米面重构是超导重现的关键机制。
2023-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phase-Separated Charge Order and Twinning Across Length Scales in CsV$_3$Sb$_5$
本研究利用HDRM与DFXM跨尺度X射线成像,揭示CsV₃Sb₅的CDW态存在热历史依赖的2×2×4/2×2×2超胞亚稳态、相分离及结构孪晶。
2024-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Emergence of large quantum oscillation frequencies in thin flakes of the kagome superconductor CsV$_{3}$Sb$_{5}$
Kagome金属AV $_3$ Sb $_5$ ~(A = K,Rb,Cs)是最近发现的具有不寻常的电荷密度波(CDW)序和超导电性的平台。kagome晶格的电子能带结构既可以是平带,也可以是类狄拉克带,从而提供了稳定各种量子态的可能性。在这里,我们探测能带结构的CsV $_3$ Sb $_5$通过Shubnikov-de Haas量子振荡体单晶和薄片。虽然我们的频谱与已发表的数据大致一致,但我们明确地揭示了当磁场沿$c$轴时,薄片中存在具有从$\sim$ 2085~T到$\sim$ 2717~T的大频率的新频率。这些准二维频率对应于CDW畸变布里渊区体积的$\sim$ 52%至67%。Lifshitz-Kosevich分析进一步揭示了在这些频率下回旋加速器的有效质量非常小,大约为$\sim$ 0.1~ $m_e$。因此,大量的高速载流子存在于CsV $_3$ Sb $_5$的薄片中。通过与我们的能带结构计算结果的比较,我们认为这种能带结构的轨道选择性修正是活跃的。我们的研究结果提供了必不可少的信息,了解CsV $_3$ Sb $_5$的费米学,铺平了道路,了解轨道选择机制可以成为一种有效的手段来调整其电子性质。
2022-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spectroscopic Evidence for a Three-Dimensional Charge Density Wave in Kagome Superconductor CsV$_3$Sb$_5$
最近发现的具有V kagome网络的AV3Sb5(A=K,Rb,Cs)族由于其拓扑电子结构和有趣的相关现象,包括奇异的电荷密度波(CDW)和超导电性,引起了人们的广泛关注。详细的电子结构研究对于揭示CDW的特性和起源以及它与超导性的相互作用是必不可少的。在这里,我们提出了角分辨光电子能谱(ARPES)测量CsV3Sb5在多个温度和光子能量,以揭示从电子结构的角度来看的CDW的性质。我们提出了一个三维(3D)CDW秩序的证据。在这个过程中,我们还查明了表面状态归因于Cs终止表面。这种状态以前归因于由于沿c方向的CDW或来自量子限制的量子阱状态而导致的带折叠带。CDW预期的沿c轴的2倍晶格重构被观察到是晶胞的四倍,从而首次从电子结构的角度直接证明了CDW的3D性质。此外,这种3D CDW配置源自相邻可果美层中的两种不同类型的失真。这些结果不仅对CsV3Sb5中非常规CDW的性质提供了重要的认识,而且为进一步研究CDW与超导电性之间的关系提供了重要的参考。
2021-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Current-induced magnetoresistance hysteresis in the kagome superconductor CsV$_3$Sb$_5$
本研究在笼目超导体CsV$_3$Sb$_5$中发现超导态下的电流调制磁阻磁滞及超导二极管效应,表明手性畴壁散射增强磁手征各向异性,为探索非常规配对与拓扑超导提供平台。
2025-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Testing Electron-phonon Coupling for the Superconductivity in Kagome Metal $\rm{CsV_3Sb_5}$
本研究通过7-eV激光ARPES和Eliashberg函数分析,测定了Kagome金属$\rm{CsV_3Sb_5}$的电子-声子耦合强度$\lambda$为0.45~0.6,并在Nb掺杂样品中观察到增强,为理解其配对机制提供了实验依据。
2023-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Thermomodulated intrinsic Josephson effect in Kagome CsV3Sb5
本文在Kagome材料CsV3Sb5纳米片中观测到本征直流与交流约瑟夫森效应,发现其类Fraunhofer图案和Shapiro台阶受热循环调制,揭示了动态超导畴的贡献,为手性超导研究及量子器件应用提供了新思路。
2025-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two types of charge order in the superconducting kagome material CsV$_3$Sb$_5$
$A$ V $_3$ Sb $_5$家族的可果美金属具有独特的结构基序,具有一系列有趣的现象,如手性电荷序和超导性。CsV $_3$ Sb $_5$特别令人感兴趣,因为它在温度-压力相图的区域中显示出双超导圆顶,在该区域中仍然存在电荷有序。然而,这种异常行为的微观起源仍然是一个未解决的问题。在这里,为了解决这个问题,我们结合高压,低温介子自旋弛豫与第一性原理计算。我们观察到超流密度在压力作用下增加了三倍,并呈现出类似于超导临界温度的双峰特征。这导致了相图中的三个不同区域,每个区域都具有超流密度和临界温度之间的线性关系的不同斜率。这些结果是由于一个可能的演变的充电顺序模式从叠加的三六角形的大卫星阶段在低压(第一圆顶内)交错的三六角形阶段在中间压力(第一和第二圆顶之间)。我们的研究结果表明,CsV $_3$ Sb $_5$的相图中电荷有序态的性质发生了变化,与超导性有不同程度的竞争。
2022-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Emergent charge order and unconventional superconductivity in pressurized kagome superconductor CsV3Sb5
在可果美超导体AV 3Sb 5(A = K,Rb,Cs)中发现的多重电子序为探索前所未有的涌现物理提供了一个有希望的平台。在中等压力(< 2.2 GPa)下,三Q电荷密度波(CDW)有序被压力单调抑制,而超导性则呈现双圆顶状,表明CDW有序与超导性之间存在着不寻常的相互作用。鉴于时间反演对称性破缺和电子向列性已经在三重Q CDW相内被揭示,理解这种CDW顺序及其与超导性的相互作用成为AV 3Sb 5的核心问题之一。本文报道了用51 V核磁共振测量CsV_3Sb_5的超导电性和CDW随压力的变化。在Pc 1 ~ 0.58GPa和Pc 2 ~ 2.0GPa之间观察到了一个CDW相,这可能是一个具有单向4a 0调制的条纹状CDW序,它解释了压力下的双圆顶超导行为。此外,核自旋-晶格弛豫测量揭示了在CDW转变温度以上与压力无关的电荷波动和在Pc 2以上的非常规超导配对的证据。我们的结果不仅揭示了新的光的超导性和CDW的相互作用,但也揭示了新的电子关联效应在可果美超导体AV 3Sb 5。
2022-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Absence of Phonon Softening across a Charge Density Wave Transition due to Quantum Fluctuations
本研究通过从头算有限温度模拟发现,CsV3Sb5在CDW转变中声子软化的缺失和弱一级转变源于晶格量子零点运动,揭示了量子效应对重元素材料宏观性质的关键影响。
2024-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Room-temperature Charge Density Wave Correlations via Coherent Phonon Spectroscopy in Sn-doped Kagome Superconductor CsV$_3$Sb$_5$
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);University of California Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Cornell University(康奈尔大学)
本研究通过相干声子光谱观察Sn掺杂Kagome超导体CsV$_3$Sb$_5$中室温下电荷密度波相关性的存在,揭示短程CDW在高温下的稳定性及杂质对CDW相关性的影响。
2026-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of Sb in the superconducting kagome metal CsV$_3$Sb$_5$ revealed by its anisotropic compression
用单晶X射线衍射和密度泛函能带计算研究了可果美超导金属CsV $_3$ Sb $_5$的压强演化。观察到高达5 GPa的高度各向异性的压缩归因于快速收缩的Cs-Sb距离和抑制Cs的晃动运动。这可以防止锑位移所需的稳定的三维电荷密度波(CDW)的顺序,并阐明了消失的CDW已经在2 GPa,尽管只有轻微的变化,在正常状态的电子结构。在较高的压力下,钒带仍然只有轻微的变化,而锑带经历了一个主要的重建所造成的逐渐形成的层间Sb-Sb键。我们的研究结果排除了钒kagome能带的压力调谐作为现实世界中kagome金属超导性非平凡演化的主要机制。同时,我们建立了中心作用的Sb原子的稳定的三维CDW和费米表面重建。
2022-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unveiling van Hove singularity modulation and fluctuated charge order in kagome superconductor $\rm{CsV_3Sb_5}$ via time-resolved ARPES
本研究利用时间分辨角分辨光电子能谱探究笼目超导体CsV3Sb5的非平衡电子结构,发现范霍夫奇点随1.3 THz相干声子振荡,且高温下存在涨落CDW,深化了对其非常规CDW调控超导机制的理解。
2024-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-dimensional phase diagram of the charge density wave in doped CsV$_3$Sb$_5$
本研究结合体掺杂与表面掺杂方法,揭示了掺杂CsV₃Sb₅中电荷密度波的二维相图,阐明了载流子与结构对其的影响,为理解该奇异有序态起源及调控提供了新途径。
2024-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal superconductivity and superconducting domes in the topological Kagome metal CsV3Sb5
最近在具有理想的钒Kagome晶格的Kagome金属AV 3Sb 5(A = K、Rb和Cs)中发现了超导性。这些V基超导体还具有电荷密度波(CDW)和拓扑非平凡能带结构。在这里,我们报告的超低温热导率和高压电阻测量CsV3Sb 5与Tc = 2.5 K,AV3Sb 5中最高的。零磁场下热导率的有限剩余线性项及其在磁场中的快速增加表明节点超导性。通过施加压力,CsV_3Sb_5的T_c先增加,然后在11.4GPa时降低到低于0.3K,显示出明显的第一超导圆顶,峰值在0.8GPa附近。在11.4 GPa以上,超导性重新出现,表明第二个超导圆顶。节点超导性和超导圆顶都指向这种V基超导体中的非常规超导性。虽然我们的节点超导性的发现提出了一个强有力的约束的配对状态的第一个圆顶,这应该是与CDW不稳定性,超导的第二圆顶可能会提出另一个异国情调的配对状态在这个理想的Kagome钒晶格。
2021-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetoresistance hysteresis in the superconduting state of Kagome CsV$_3$Sb$_5$
本研究针对Kagome超导体CsV₃Sb₅纳米片开展电输运测量,发现其超导态下的异常磁电阻滞回行为,分析表明该现象或源于破坏时间反演对称性的超导畴,为Kagome体系的手性超导性提供了实验支持。
2024-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Charge-order-assisted topological surface states and flat bands in the kagome superconductor CsV$_3$Sb$_5$
量子材料中涌现现象的多样性通常来自不同物理能量尺度或对称性破缺之间的相互作用。它们之间的合作相互作用很少见;然而,当它们确实发生时,它们通常会从根本上稳定新的基态或相行为。例如,当超导序参量借用电荷序的空间周期变化时,可以形成对密度波;当拓扑非平凡电子态接近或参与超导凝聚体的形成时,可以产生拓扑超导体。在这里,我们报告的光谱证据的独特协同作用的拓扑结构和相关效应在可果美超导体CsV $_3$ Sb $_5$ -一个拓扑非平凡的表面状态被推到费米能(E $_F$)以下的电荷顺序,使拓扑物理活跃在E附近$_F$进入超导状态。平带观察,表明电子相关效应也在这个系统中发挥作用。我们的结果揭示了CsV $_3$ Sb $_5$的特殊电子结构,它具有在kagome晶格中实现Majorana零模和反常超导态的潜力.他们还将CsV $_3$ Sb $_5$建立为探索电荷顺序、拓扑结构、相关效应和超导性之间合作的独特平台。
2021-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge density waves and electronic properties of superconducting kagome metals
Kagome金属$A$ V $_3$ Sb $_5$($A=$ K,Rb,and Cs)在低于$0.9 \sim 2.5 $ K的温度下表现出有趣的超导性,在$80\sim 100 $ K附近有电荷密度波(CDW)跃迁,以及$\mathbb{Z}_{2}$拓扑表面态。CDW相的性质及其与超导性的关系仍然难以捉摸。在这项工作中,我们研究的电子和结构的性质CDW的第一性原理计算。我们揭示了一个逆星大卫变形的$2\times2\times2$ CDW基态的戈薇晶格。kagome晶格显示软化呼吸声子模式,表明结构不稳定。然而,电子通过费米面嵌套和范霍夫奇点在CDW跃迁中起着至关重要的作用。大卫星结构的逆同意最近的实验,通过扫描隧道显微镜(STM)。CDW相继承了非平凡的$\mathbb{Z}_{2}$型拓扑能带结构。此外,我们发现,电子-声子耦合是太弱,占超导电性$T_c$在所有三种材料。这意味着这些戈薇金属存在非常规配对。我们的研究结果对了解可果美金属的超导电性和拓扑结构提供了必要的知识。
2021-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Atomistic Origin of Diverse Charge Density Wave States in CsV$_3$Sb$_5$
本研究利用对称性适应团簇展开方法构建了CsV3Sb5的有效哈密顿量,揭示了不同电荷密度波态的微观起源及离子型Dzyaloshinskii-Moriya相互作用,深化了对CDW机制的理解。
2024-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Charge-Density-Wave-Induced Peak-Dip-Hump Structure and the Multiband Superconductivity in a Kagome Superconductor CsV$_{3}$Sb$_{5}$
最近在可果美金属$A$ V $_3$ Sb $_5$($A$ = K,Rb,Cs)族中发现了电荷密度波(CDW)纠缠、超导性和拓扑非平凡电子结构。利用高分辨角分辨光电子能谱研究了CsV $_3$ Sb $_5$中CDW的电子性质和超导电性。$\bar{K}$周围的光谱被发现表现出一个峰-谷-峰的结构与两个独立的分支的色散,证明各向同性CDW间隙低于$E_{\rm F}$开放。峰-谷-峰线形是由下支中的线性色散狄拉克带和上支中接近$E_{\rm F}$的无色散平坦带贡献的。通过费米面嵌套的电子不稳定性可以发挥作用,在确定这些CDW相关的功能。在$\sim$周围的电子带和$\bar{K}$周围的平带上都观察到了0.4 meV的超导带隙,表明了多带超导性。在CDW相的$E_{\rm F}$的有限态密度(DOS)最有可能有利于多带超导性的出现,特别是与平带相关的增强的DOS。我们的研究结果不仅揭示了CDW的争议起源,但也提供了深入了解CDW和超导性之间的关系。
2022-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impact of Sb degrees of freedom on the charge density wave phase diagram of the kagome metal CsV$_3$Sb$_5$
本文结合第一性原理与朗道自由能展开,研究 CsV3Sb5 中 Sb 自由度对 CDW 相图的作用,揭示 Sb 畸变主导能量增益、层间耦合较弱,并分析了压力与温度对 CDW 相的影响。
2022-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
CsV$_3$Sb$_5$: a $\mathbb{Z}_2$ topological kagome metal with a superconducting ground state
最近发现,与其姊妹化合物KV $_3$ Sb $_5$和RbV $_3$ Sb $_5$一起,CsV $_3$ Sb $_5$结晶具有由碱金属离子分隔的钒和锑烯层的理想可果美网络。本文介绍了$_3$ $_5$的电子性质,证明了具有T $_{c} = 2.5$ K的单晶体超导性。通过角分辨光电子能谱(ARPES)和密度泛函理论(DFT)研究了CsV $_3$ Sb $_5$的正常态电子结构,将CsV $_3$ Sb $_5$归类为$\mathbb{Z}_2$拓扑金属.多个受保护的狄拉克交叉预测在接近费米能级($E_F$),正常状态的相关效应的签名也建议由高温电荷密度波状不稳定性。在这种材料中的非常规超导性的形成的影响进行了讨论。
2020-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi surface mapping and the nature of charge density wave order in the kagome superconductor CsV$_3$Sb$_5$
最近发现的AV系列$_3$ Sb $_5$(A:K,Rb Cs)kagome金属具有独特的非平凡能带拓扑结构、超导基态和通过竞争电荷密度波阶显示的电子关联特征的组合。关于这些化合物固有的电荷密度波(CDW)不稳定性的性质以及与伴随的大的异常霍尔响应的发生的潜在相关性,人们了解得很少。为了了解在这些系统中的电子结构的CDW顺序的影响,我们提出了CsV $_3$ Sb $_5$单晶的量子振荡测量。我们的数据提供了直接证据,表明CDW调用了与钒轨道和戈薇晶格框架相关的费米表面口袋的实质性重建。结合密度泛函理论建模,我们能够识别分裂振荡频率从钒轨道和狄拉克带重建口袋。互补衍射测量进一步能够证明CDW不稳定性在相邻V $_3$ Sb $_5$平面之间具有相关相位。这些结果提供了关键的洞察基础CDW不稳定性AV $_3$ Sb $_5$可果美金属和支持极小模型的CDW秩序内产生的钒基可果美晶格。
2021-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
3D Fermi surfaces from charge order in layered CsV$_3$Sb$_5$
CsV $_3$ Sb $_5$中电子相的级联提出了在清洁的、强相互作用的Kagome晶格中解开它们之间相互作用的前景。当可果美平面堆叠成晶体时,它的电子维度编码了可果美物理学及其拓扑学方面的生存程度。CsV $_3$ Sb $_5$的层状结构反映了布里渊区大小的准二维费米面和显著的输运各向异性。然而,在这里,我们证明,CsV $_3$ Sb $_5$是一个三维金属内的电荷密度波(CDW)状态。小的3D口袋在其低温磁和量子传输中起着至关重要的作用。它们在$T_{CDW}\sim 93$ K下的出现导致面内磁电阻异常突然增加4个数量级。这些三维口袋的存在进一步证实了量子振荡下的平面磁场-证明其封闭的性质。这些结果强调了层间耦合对3D材料中的可果美物理的影响。
2022-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Colossal c-axis response and lack of rotational symmetry breaking within the kagome plane of the CsV$_3$Sb$_5$ superconductor
本研究针对CsV$_3$Sb$_5$超导体,结合多种测量手段揭示了超导与电荷有序态的竞争及c轴调控效应,证实其kagome面内无旋转对称性破缺,并发现电荷密度波相的A$_{1g}$对称弹性电阻系数低温增强现象。
2023-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First-principles study on the double-dome superconductivities in kagome material CsV$_3$Sb$_5$ under pressure
最近的高压实验在新合成的可果美材料$A$ V $_3$ Sb $_5$中发现了异常的双圆顶超导性($A$ = K,Rb,Cs),它也具有丰富的涌现量子现象,如电荷密度波(CDW),反常霍尔效应,非平凡拓扑性质等。超导电性和CsV $_3$ Sb $_5$在压力($<$ 50 GPa)下拓扑性质。基于电子-声子耦合理论,我们计算的超导$T_\text{c}$ s在高压下与第二个超导圆顶中的观测值一致,但在低压下远高于测量值。包括Hubbard U在内的进一步计算表明,在适度的电子-电子相关下,V原子上的磁性在低压下存在,并在高压下逐渐减弱。因此,我们提出,实验观察到的超导电性CsV $_3$ Sb $_5$在环境/低压可能仍然属于传统的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)型,但部分抑制的V磁性,而在高压下的超导性是完全传统的没有调用的磁性。我们还预言了CsV $_3$ Sb $_5$在压力下存在第二个弱CDW态和拓扑相变。我们的理论主张需要将来的实验检验。
2021-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coherent Phonon Pairs and Rotational Symmetry Breaking of Charge Density Wave Order in the Kagome Superconductor CsV$_3$Sb$_5$
本研究利用超快时间分辨反射率测量,发现CsV$_3$Sb$_5$的CDW相中存在相干声子对,结合理论计算揭示了其六重旋转对称性破缺,并阐明了Sn掺杂对CDW结构演化的影响。
2025-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Distinct band reconstructions in kagome superconductor CsV$_3$Sb$_5$
利用ARPES技术在kagome超导体CsV$_3$Sb$_5$中观测到两种不同能带重构,首次为电荷序三维性提供单粒子谱函数证据,并指出通过表面修饰实现轨道选择性控制能带结构的可行性。
2021-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Rich Nature of Van Hove Singularities in Kagome Superconductor CsV$_3$Sb$_5$
最近发现的层状可果美金属AV $_3$ Sb $_5$(A=K,Rb,Cs)表现出多种相关现象,这些现象与费米能级附近具有多个范霍夫奇点(VHS)的拓扑电子结构交织在一起。由于VHS的高态密度增强了关联效应,因此确定其性质和性质是至关重要的。在这里,我们结合偏振相关角分辨光电子能谱与密度泛函理论直接揭示了CsV $_3$ Sb $_5$中3d轨道VHS的亚晶格性质。在M点附近发现了四个VHS,其中三个接近费米能级,两个具有亚晶格纯性质,一个具有亚晶格混合性质。值得注意的是,费米能级以下的VHS沿着MK显示出非常平坦的色散,建立了高阶VHS的实验发现。狄拉克锥在K附近的特征强度调制进一步证明了电子结构中嵌入的亚晶格干涉。我们的工作揭示了电子结构的关键见解,为理解可果美金属AV $_3$ Sb $_5$中有趣的相关现象提供了坚实的起点。
2021-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous thermoelectric effects and quantum oscillations in the kagome metal CsV$_3$Sb$_5$
可果美金属化合物$A$ V $_3$ Sb $_5$($A$ = K、Rb和Cs)具有丰富的现象,包括非平凡能带拓扑、电荷密度波(CDW)和超导性。一个有趣的性质是在没有局部矩的CDW态中的时间反演对称性破缺,这导致异常的输运响应。本文报道了高质量CsV $_3$ Sb $_5$单晶的磁热电效应。在低于30K的温度下,观察到一个很大的反常能斯特效应.在强磁场下,能斯特和塞贝克信号的量子振荡揭示了具有小有效质量的多重费米面。此外,我们发现了一个未知的频率,并将其归因于两个较小的费米面的磁击穿。大约20毫电子伏的差距可以解决的击穿阈值字段,我们建议引入的CDW。这些结果揭示了CDW相关的现象,特别是在$A$ V $_3$ Sb $_5$化合物。
2021-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Origin of Charge Density Wave in Layered Kagome Metal CsV$_3$Sb$_5$
使用第一性原理计算,我们确定了观察到的电荷密度波(CDW)形成的层状可果美金属CsV $_3$ Sb $_5$的起源。结果表明,形成三聚体和六聚体V原子的kagome晶格的结构畸变伴随着准分子态的稳定化,这导致了位于费米能级附近的V衍生多带的CDW能隙的打开.这种具有局域晶格畸变的类Jahn-Teller不稳定性及其衍生的准分子态是CDW阶的驱动力。具体地说,费米能级附近的多个狄拉克带的鞍点,位于$M$点,沿$k_z$方向杂化消失,因此不支持广泛接受的Peierls类电子不稳定性由于费米面嵌套。它进一步表明,施加的静水压力显着减少层间距,使准分子状态不稳定,导致在${\sim}$ 2 GPa的压力下的CDW相消失。目前提出的CsV $_3$ Sb $_5$中的CDW顺序的潜在机制也可以适用于其他同构kagome晶格,例如KV $_3$ Sb $_5$和RbV $_3$ Sb $_5$。
2021-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic evidence for anisotropic multigap superconductivity in the CsV$_3$Sb$_5$ kagome superconductor
最近发现的可果美超导体CsV $_3$ Sb $_5$($T_c \simeq 2.5$ K)被发现拥有电荷有序以及非平凡的能带拓扑,包括多个狄拉克点和可能的表面态。因此,这样一个复杂而丰富的现象学系统是观察不寻常电子相位的理想场所。在这里,我们报告的横向场μ子自旋旋转($μ$ SR)实验的各向异性超导性能的微观研究。磁穿透深度$λ_{ab}^{-2}(T)$和$λ_{c}^{-2}(T)$的面内和面外分量的温度依赖性表明,超导序参量表现出双能隙($s+s$)波对称性,反映了CsV 3Sb 5的多个费米面。其超导性的多带性质进一步验证了不同的温度依赖性的各向异性磁穿透深度$γ_λ(T)$和上临界场$γ_{\rm B_{c2}}(T)$,都在密切类似于著名的双间隙超导体MgB $_2$。值得注意的是,在两个磁场方向的高值的$T_c/λ^{-2}(0)$比率强烈表明了超导电性的非常规性质。从零场$μ$ SR实验中获得的弛豫速率在整个超导转变过程中没有显示出明显的变化,表明超导性不会打破时间反演对称性。
2022-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing superconductivity and charge-density wave in Kagome metal CsV3Sb5: evidence from their evolutions with sample thickness
本研究通过测量CsV3Sb5薄片的电阻,发现CDW转变温度随厚度非单调变化(94K→82K→120K),而超导转变温度呈相反趋势(3.64K→4.28K→0.76K),为超导与CDW竞争提供了直接证据。
2021-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of anomalous amplitude modes in the kagome metal CsV$_3$Sb$_5$
电荷密度波(CDW)相位通常伴随着软声学声子模式的凝聚,引起晶格畸变和电荷密度调制。最近发现的可果美金属CsV $_3$ Sb $_5$,基于不存在软声子的证据,这一观点受到了挑战。在这里,我们报告的拉曼活性CDW振幅模式在这种材料中,这是集体激发通常被认为是出现了冻结的软声子的观察。振幅模式与其他超晶格模式强烈杂交,赋予它们清晰的温度依赖性频移和加宽,这在其他已知的CDW材料中很少见。模式混合和大振幅模式频率表明,CDW表现出强的电子-声子耦合的特点,声学声子软化可以停止存在的制度。在不存在软声子的情况下观察到的振幅模式突出了CsV $_3$ Sb $_5$中CDW的非常规性质。
2022-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultralow-temperature heat transport evidence for residual density of states in the superconducting state of CsV3Sb5
本文通过极低温热导率和STM测量发现CsV3Sb5超导态存在残余态密度,并证实CDW序是其产生残余DOS的关键,节点s波能隙或残余费米弧可能是其起源。
2024-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large Fermi surface in pristine kagome metal CsV$_3$Sb$_5$ and enhanced quasiparticle effective masses
本研究通过高压下的舒布尼科夫-德哈斯量子振荡测量,绘制了CDW序被完全抑制的原始态CsV$_3$Sb$_5$的大费米面,发现准粒子有效质量在临界压力附近有微弱增强,为理解该金属母体态提供了关键依据。
2024-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Phase Transition as a Promising Route to Enhance the Critical Current in Kagome Superconductor CsV$_{3}$Sb$_{5}$
本研究利用静水压抑制电荷密度波相变,在kagome超导体CsV$_3$Sb$_5$中引发量子反常,从而大幅提升其零温极限下的自场临界电流,证实了量子相变是增强超导临界电流的有效途径。
2024-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Glass-like Cross-plane Thermal Conductivity of Kagome Metals RbV3Sb5 and CsV3Sb5
本研究测量了笼目金属RbV3Sb5和CsV3Sb5在80-400K的热导率,发现其面外热导率具有类玻璃温度依赖性,且在相变点处出现特征峰值,揭示了结构畸变与热输运的关联。
2023-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Probing orbital magnetism of a kagome metal CsV3Sb5 by a tuning fork resonator
本文利用音叉谐振器测量笼目金属CsV3Sb5的磁致各向异性磁化率,发现CDW相中存在级联相变及30 K以下具有极慢动力学和极小饱和场的各向异性磁性态,表明该电子相破坏时间反演对称性并具有非常规起源。
2025-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Charge density wave and superconductivity in the kagome metal CsV$_3$Sb$_5$ around a pressure-induced quantum critical point
利用第一性原理密度泛函理论计算,研究了可果美金属CsV $_3$ Sb $_5$中从电荷密度波(CDW)到原始相的压力诱导量子相变(QPT),该金属由三个原子厚的Sb $-$ V $_3$ Sb $-$ Sb和一个原子厚的Cs层组成.与具有理想的V $_3$ Sb kagome和平面Sb蜂窝层的其对应原始结构相比,具有三聚体和六聚体V原子与屈曲Sb蜂窝层的形成的CDW结构的特征在于沿着$c$轴的晶格参数的增加。因此,随着压力增加,原始相的相对较小的体积有助于降低CDW和原始相之间的焓差,在${\sim}$ 2 GPa的临界压力$P_c$下产生压力诱导的QPT。此外,我们发现(i)超导转变温度$T_c$增加$P_c$附近由于声子软化与周期性晶格畸变的V三聚体和六聚体和(ii)以上$P_c$,光学声子模式硬化与压力增加,导致单调减少的电子-声子耦合常数和$T_c$。我们的研究结果不仅证明了沿$c$轴的单轴应变在CsV $_3$ Sb $_5$中观察到的QPT中起着重要的作用,而且还从声子介导的超导机制解释了在$P_c$周围观察到的超导性。
2022-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Fidelity and variability in the interlayer electronic structure of the kagome superconductor CsV3Sb5
针对笼目超导体CsV3Sb5层间电子结构实验探测难的问题,采用含非局域与动力学多体关联的第一性原理方法研究其kz色散,发现多体关联显著影响层间能带,新能带行为支持对称性在电子结构计算中的作用。
2023-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Calculated Unconventional Superconductivity via Charge Fluctuations in Kagome Metal CsV3Sb5
针对 Kagome 金属 CsV3Sb5 的非常规超导性问题,结合密度泛函理论与涨落交换型随机相位近似研究电荷涨落介导的配对,发现两种竞争超导序参量对称性,计算的 T_c 接近实验值,揭示电荷涨落对其配对机制的显著贡献。
2024-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electrically controlled superconductor-insulator transition and giant anomalous Hall effect in kagome metal CsV3Sb5 nanoflakes
拓扑kagome金属AV_3Sb_5(A= K,Rb,Cs)中的电子关联(如非常规超导性、手征电荷序和手征电荷序)和巨反常霍尔效应(AHE)引起了人们极大的兴趣。对这些相关电子态和AHE的电控制使我们能够解决它们自身的性质和起源,并发现新的量子现象。在这里,我们表明,质子门可以在很大程度上调制CsV 3Sb 5纳米片的有效障碍和载流子密度,导致SC的显着修改,不寻常的电荷密度波(CDW)和巨大的AHE。值得注意的是,我们观察到一个直接的超导体-绝缘体转变(SIT)驱动的超导相位波动由于掺杂增强的障碍,除了一个大的抑制CDW。同时,载流子密度调制使费米能级在CDW带隙中移动,并导致AHE的非平凡演化,这与鞍点附近CDW子带的非对称态密度一致.通过第一性原理计算,我们认为巨AHE是由多个杂质对具有有限Berry曲率的近平带中空穴的非本征斜散射引起的.我们的工作揭示了一个无序驱动的玻色子SIT,概述了巨大的AHE的全球图片,并揭示了其与AV 3Sb 5家族中的非常规CDW的相关性。
2022-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Switchable chiral transport in charge-ordered Kagome metal CsV$_3$Sb$_5$
本研究在中心对称Kagome金属CsV₃Sb₅中观测到手性输运,发现其与电荷序、轨道环流相关,且可通过微小磁场切换手性,为手性电子学应用提供新可能。
2022-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Breakdown and Topology in the Kagome Superconductor CsV3Sb5 under High Magnetic Field
本研究通过高达86 T的脉冲场量子振荡测量,揭示了Kagome超导体CsV3Sb5的磁击穿轨道与折叠费米面结构,并明确证实了其电子能带的非平庸拓扑特性。
2022-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic nature of chiral charge order in the kagome superconductor CsV3Sb5
Tc高达7 K的Kagome超导体已经被发现了40多年。最近,在可果美超导体KV 3Sb 5中报道了非常规的手性电荷有序,有序温度比TC高一个数量级。然而,在可果美超导体CsV 3Sb 5中还没有报道电荷序的手性,并且手性的电子性质仍然难以捉摸。本文报道了用扫描隧道显微镜(STM)观察CsV_3Sb_5中电子手性电荷有序的结果。我们观察到一个2 × 2的电荷调制和1 × 4的超晶格在地形数据和隧道光谱。2x2电荷调制被高度预期为在van Hove填充下的基本kagome晶格模型的电荷顺序,并且显示出表现出固有的手性。我们发现1 × 4超晶格形成了各种各样的小畴壁,并且可以是一种表面效应,这一点得到了我们的第一性原理计算的支持。重要的是,我们发现由电荷序打开的能隙的振幅具有实空间调制,并且具有2x2波矢量的手性,突出了手性电荷序的电子性质。在0.4K下的STM研究揭示了一个超导能隙,其能隙大小为2Δ=0.85meV,这估计了一个中等的超导耦合强度,其2Δ/kBTc=3.9。当进一步施加c轴磁场时,在该间隙内观察到涡核束缚态,指示清洁极限超导性。
2021-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spatial symmetry constraint of charge-ordered kagome superconductor CsV$_3$Sb$_5$
阐明奇异超导体中相互缠绕的有序的对称性是量子前沿的问题。最近对拓扑kagome超导体CsV $_3$ Sb $_5$的表面灵敏度研究发现,在低于电荷密度波(CDW)有序温度时,存在一个级联4 a $_0$超晶格,这可能与超导态中的电子对密度调制有关。如果4a $_0$相是可果美晶格的本体和本征性质,则这将与在铜氧化物高温超导体中发现的条纹有序和对密度波以及在扭曲双层石墨烯中发现的级联有序形成惊人的类比。高分辨率的X射线衍射最近已被确立为一个超灵敏的探针,为批量平移的破键订单,甚至在扩散极限的短程订单。在这里,结合高分辨率的X射线衍射,扫描隧道显微镜和扫描透射电子显微镜,我们证明,4A $_0$超结构出现独特的表面上,因此排除4A $_0$相的起源的任何散装运输或光谱异常。最重要的是,我们发现,我们检测到的2 $\times$ 2 $\times$ 2 CDW顺序打破了体旋转对称性C2,这可以是驱动器的体旋转对称性和表面超晶格,包括4 a $_0$相。我们的高分辨率的数据施加决定性的空间对称性约束出现在可果美超导体CsV $_3$ Sb $_5$的电子订单。
2021-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of Tri-Hexagonal and Star-of-David Pattern in the Charge Density Wave of the Kagome Superconductor AV$_3$Sb$_5$
最近发现的层状可果美金属AV $_3$ Sb $_5$(A = K,Rb,Cs)由于其独特的超导性、电荷密度波(CDW)序和非平凡能带拓扑结构的组合而引起了人们的广泛关注。平面内2x2重构的CDW有序被发现表现出奇异的性质,如时间反演对称性破缺和旋转对称性破缺。然而,CDW的性质,包括它的维度,结构模式,以及对电子结构的影响,仍然难以捉摸,尽管密集的研究工作。在这里,使用角分辨光电子能谱,我们首次揭示了特征双带分裂和带重建,以及带折叠产生的带隙,在CDW阶段。在密度泛函理论计算的支持下,我们明确地表明AV $_3$ Sb $_5$中的CDW起源于大卫之星畸变和三角畸变的内在共存.这两种畸变的交替叠加自然导致三维2x2x2或2x2x4 CDW顺序。我们的研究结果提供了至关重要的洞察CDW秩序的性质和扭曲模式,从而奠定了基础,为一个充实的理解家庭的AV $_3$ Sb $_5$戈薇金属的奇异属性。
2022-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing charge-density wave instabilities in the kagome metal ScV$_6$Sn$_6$
由于其独特的几何形状,可果美晶格拥有各种多体量子态,包括阻挫磁性,超导性和电荷密度波(CDW),并集中精力研究可果美金属表现出与范霍夫鞍点嵌套相关的$2\times2$ CDW。最近,在可果美金属ScV $_6$ Sn $_6$中发现了低于$T_{\rm CDW}\approx91$ ~K的$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$ CDW,其基本机制和形成过程尚不清楚。使用非弹性X射线散射,我们发现了一个短程$\sqrt{3}\times\sqrt{3}\times2$ CDW,这是占主导地位的ScV $_6$ Sn $_6$远高于$T_{\rm CDW}$,不同于$T_{\rm CDW}$以下的$\sqrt{3}\times\sqrt{3}\times3$ CDW。短程CDW在冷却时增长,并伴随着声子的软化,表明其动力学性质。随着$\sqrt{3}\times\sqrt{3}\times3$ CDW的出现,短程CDW被抑制,揭示了这些CDW不稳定性之间的竞争。我们的第一性原理计算表明,$\sqrt{3}\times\sqrt{3}\times2$ CDW是积极的青睐,在高温下的实验观察一致。然而,选择$\sqrt{3}\times\sqrt{3}\times3$ CDW作为基态可能是由于大的依赖于波矢的电子-声子耦合,这也解释了在$T_{\rm CDW}$之上增强的电子散…
2023-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry-broken ground state and phonon mediated superconductivity in Kagome CsV$_3$Sb$_5$
Centro de Física de Materiales (CFM-MPC), CSIC-UPV/EHU(材料物理中心);Department of Applied Physics, University of the Basque Country (UPV/EHU)(巴斯克大学应用物理系);Department of Applied Physics, Aalto University School of Science(阿尔托大学理学院应用物理系);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马普物质结构与动力学研究所);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);Département de Physique et Institut Quantique, Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学物理系与量子研究所);Regroupement Québécois sur les Matériaux de Pointe (RQMP)(魁北克尖端材料联盟)
通过第一性原理自由能计算,解析了CsV$_3$Sb$_5$的电荷密度波基态结构,发现其由重构的钒Kagome层形成三角六边形图案,并预测了声子介导的超导转变温度与实验一致。
2025-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Orbital magnetization in the Nb-substituted Kagome metal CsV$_3$Sb$_5$
Sumy State University(苏梅州国立大学);Institute of Magnetism of the NAS and MES of Ukraine(乌克兰国家科学院和教育部磁学研究所);Diamond Light Source Ltd.(英国钻石光源有限公司);Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);Karlsruhe Nano Micro Facility (KNMFi)(卡尔斯鲁厄纳米微设施(KNMFi))
本研究利用角分辨光电子能谱发现Nb部分替代V原子产生的化学压力使能带宽度增加并增强类狄拉克交叉处能隙,从而增大MCDAD信号,证实了轨道磁矩与M点van Hove奇点的耦合,且Nb掺杂在降低电荷密度转变温度的同时增加了超导临界温度。
2025-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Rotation symmetry breaking in the normal state of a kagome superconductor KV3Sb5
最近发现的kagome超导体AV_3Sb_5(A=K,Rb,Cs)为实现和研究kagome晶格上关联驱动的电子现象提供了新的机会。在AV3Sb 5 kagome家族的所有成员的正常状态下观察到2a0 × 2a0的电荷密度波(CDW)已经产生了巨大的兴趣,试图揭示这种CDW状态的性质,并识别任何“隐藏的”破缺对称性。我们使用光谱成像扫描隧道显微镜,以揭示一个显着的强度各向异性之间的不同2a0 CDW方向在KV3Sb 5。特别是,通过检查的顺序波矢量的强度作为能量的函数在傅立叶变换的微分电导图,我们发现,CDW方向之一是明显不同的相比,其他两个。这一观察指向一个内在的旋转对称性破缺的电子基态,其中对称性从C6减少到C2。此外,与以前的报道相比,我们发现,CDW相是不敏感的磁场方向,无论存在或不存在的原子缺陷。我们的实验,结合早期观察到的条纹4a0电荷订购CsV3Sb 5,建立相关驱动的旋转对称性破缺作为一个统一的功能AV3Sb 5戈薇超导体。
2021-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hexagonal-to-base-centered-orthorhombic $4Q$ charge density wave order in kagome metals KV$_3$Sb$_5$, RbV$_3$Sb$_5$, and CsV$_3$Sb$_5$
我用第一性原理计算寻找可果美金属KV $_3$ Sb $_5$,RbV $_3$ Sb $_5$和CsV $_3$ Sb $_5$的基态结构。群论分析表明,有17个不同的扭曲,是可能的,由于声子不稳定性的$M$ $(\frac{1}{2},0,0)$和$L$ $(\frac{1}{2},0,\frac{1}{2})$点在这些材料的母相$P6/mmm$的Brilouin区。我为这三种化合物生成了这些结构,并进行了完全的结构弛豫,使原子力和晶格应力最小化。我发现,$Fmmm$相位与顺序参数$M_1^+$ $(a,0,0)$ $+$ $L_2^-$ $(0,b,b)$在所有三种化合物中具有最低的能量。然而,$Fmmm$在其$Z$ $(0,0,1)$点处表现出动力学不稳定性,该点对应于父$P6/mmm$相中的$A$ $(0,0,\frac{1}{2})$点。这种不稳定性的凝聚导致了一种以基为中心的正交结构,空间群为$Cmcm$和$4Q$,序参数为$M_1^+$ $(a,0,0)$ $+$ $L_2^-$ $(0,b,b)$ $+$ $A_6^+$ $(\frac{1}{2}c,\frac{-\sqrt{3}}{2}c)$。
2021-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlated order at the tipping point in the kagome metal CsV$_3$Sb$_5$
本研究通过高对称CsV$_3$Sb$_5$样品的输运测量,发现弱磁场或应变可诱导面内各向异性,提出通量序与键序共存机制,为kagome金属电荷序争议提供统一解释。
2023-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el