Pseudogap behavior in charge density wave kagome material ScV$_6$Sn$_6$ revealed by magnetotransport measurements
本研究通过对 ScV$_6$Sn$_6$ 的综合磁输运测量,在 CDW 转变温度以上发现多种反常输运现象,并将其归因于载流子密度下降所指示的赝能隙形成。
2023-06-17 cond-mat.str-el
Frustrated Ising charge correlations in the kagome metal ScV$_6$Sn$_6$
本文通过实空间与倒空间分析,揭示笼目金属ScV$_6$Sn$_6$中高温短程电荷关联源于受挫三角晶格伊辛模型描述的“之字形”面内关联相,阐明了其受挫电荷有序的微观起源。
2024-10-11 cond-mat.str-el
Universal sublinear resistivity in vanadium kagome materials hosting charge density waves
本研究对比含CDW的ScV₆Sn₆与无CDW的同构LuV₆Sn₆,发现钒基CDW笼目材料普遍存在T^(3/5)亚线性电阻率的非费米液行为,并用狄拉克电子与范霍夫奇点的库仑散射解释其起源。
2023-07-07 cond-mat.str-el
A hybrid vanadium fluoride with structurally isolated S = 1 kagome layers
采用离子交换法合成了一种新型的有机模板氟化钒(III)化合物(NH4)2(C2H8N)[V3F12]。该化合物具有独特的层状结构,其特征在于被阳离子物质分开的扭曲的S = 1 kagome平面。该化合物表现出磁阻挫,具有倾斜的反铁磁基态。在基态内进一步冷却时,观察到磁化动力学的显著变化。
2014-04-07 cond-mat.str-el
Nature of charge density wave in kagome metal ScV6Sn6
本研究结合角分辨光电子能谱、声子计算与Cr掺杂,证明ScV6Sn6的root3*root3电荷序主要源于平面Sn和Sc结构不稳定性,而非V kagome电子嵌套。
2023-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Highly anisotropic magnetism in the vanadium-based kagome metal TbV6Sn6
RV6Sn6(R=稀土)化合物是探索R位磁性和与钒基可果美网络相关的非平凡能带拓扑之间相互作用的有吸引力的材料平台。在这里,我们提出了可果美金属TbV6Sn6通过单晶X射线衍射,磁化,运输和热容测量的合成和表征。磁化强度测量表明,在低于4.3(2)K时,Tb3磁矩在面间方向上的排列导致了强的单轴磁各向异性。TbV6Sn6表现出多带输运行为,具有高的载流子迁移率,我们的测量表明TbV6Sn6是一个有前途的候选人托管陈氏间隙通过Tb位磁序和V位kagome网络的能带拓扑结构之间的相互作用驱动。
2022-10-31 cond-mat.str-el
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
Magnetism and weak electronic correlations in Kagome metal ScV$_6$Sn$_6$
本文通过DFT+DMFT计算研究Kagome金属ScV$_6$Sn$_6$的电子关联,发现其关联强度弱且无局域磁矩,并表明费米面嵌套对应的电子关联并非CDW序形成的主导因素。
2024-12-17 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Gapless spin liquid ground state in the S=1/2 vanadium oxyfluoride kagome antiferromagnet [NH4]2[C7H14N][V7O6F18]
氟氧化钒[NH 4]2[C7 H14 N][V7 O 6 F18](DQVOF)是一种几何阻挫磁性双层材料。该结构由V4+ d1离子的S=1/2 kagome平面和位于kagome层之间的S=1 V3+ d2离子组成。μ子自旋弛豫测量表明,尽管反铁磁交换相互作用的能量标度为60 K,但在40 mK以下没有自旋冻结。从磁化强度和热容量的测量,我们得出结论,S=1自旋的面间V 3+离子是弱耦合到kagome层,DQVOF可以被看作是一个实验模型S=1/2 kagome物理,它显示了一个无隙自旋液体基态。
2013-06-18 cond-mat.str-el
Emergence of a new band and the Lifshitz transition in kagome metal ScV$_6$Sn$_6$ with charge density wave
拓扑kagome系统由于其独特的电子性质一直是凝聚态物理研究的热点。钒基可果美材料因其具有电荷密度波(CDW)和非常规超导性等奇异现象而引起人们的兴趣。这些电子不稳定性的起源尚未完全了解,最近发现的ScV6Sn6中的电荷密度波提供了一个新的途径进行调查。本文利用角分辨光电子能谱(ARPES)、扫描隧道显微镜(STM)和第一性原理密度泛函理论(DFT)研究了新型可果美金属ScV6Sn6的电子结构。我们的分析首次揭示了ScV6Sn6的温度依赖性能带变化,并确定了一个新的带,该带具有低于临界温度的CDW结构的强烈特征。进一步的分析表明,这个新的频带是由于表面的可果美层的CDW结构。此外,在CDW形成的临界温度,在ARPES谱中还发现了一个与鞍点穿越费米能级有关的Lifshitz跃迁。这一结果表明,CDW行为也可能与鞍点嵌套有关,类似于相关材料。然而,在费米能级上没有观察到能隙,因此CDW不是典型的费米面嵌套情形。这些结果为可果美材料中CDW的基本物理提供了新的见解,并可能对开发具有新功能的材料产生影响。
2023-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Discovery of an Intermediate Nematic State in a Bilayer Kagome Metal ScV6Sn6
本文通过多测量手段发现双层kagome金属ScV6Sn6在CDW转变温度下7K处存在不破坏时间反演对称性的中间向列相,揭示其多尺度向列相多样性,为RM6X6家族对称破缺相研究提供平台。
2025-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hidden magnetism uncovered in charge ordered bilayer kagome material ScV_6Sn_6
本研究利用μ子自旋旋转谱学发现常规顺磁的电荷有序kagome材料ScV_6Sn_6存在隐藏磁性,结合同类体系结果表明电荷有序kagome晶格普遍存在时间反演对称性破缺。
2023-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Theory of excitonic order in kagome metals ScV$_6$Sn$_6$ and LuNb$_6$Sn$_6$
本文提出kagome金属ScV$_6$Sn$_6$和LuNb$_6$Sn$_6$中存在非常规激子凝聚体,通过构建双轨道紧束缚模型,揭示了由vHS和相互作用决定的$s$波或$d$波激子序,解释了实验中观察到的电荷向列性与时间反演对称性破缺现象。
2025-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanoscale visualization and spectral fingerprints of the charge order in ScV6Sn6 distinct from other kagome metals
本研究结合STM/STS与ARPES揭示ScV6Sn6中新型三维CDW相的微观结构与光谱特征,发现其能隙较小、调制仅见于kagome面且无旋转对称性破缺,表明该电荷序不同于其他kagome金属。
2023-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon promoted charge density wave in topological kagome metal ScV$_{6}$Sn$_{6}$
本研究通过结合ARPES、拉曼散射和DFT,发现ScV$_{6}$Sn$_{6}$中声子-电子耦合及范霍夫奇点嵌套共同促进面内$\sqrt{3}$x$\sqrt{3}$R30°电荷密度波形成,揭示晶格自由度在非常规CDW中的关键作用。
2023-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Frustrated phonon with charge density wave in vanadium Kagome metal
本研究通过飞秒X射线散射实验,发现钒基Kagome金属CsV3Sb5中Cs离子面外运动声子在CDW相中受挫,并观察到光诱导亚稳态CDW相,提出声子受挫概念,为理解声子与晶格畸变竞争提供新视角。
2025-03-05 cond-mat.str-el
Origin of competing charge density waves in kagome metal ScV$_6$Sn$_6$
该研究结合非谐声子计算与密度泛函理论,揭示ScV$_6$Sn$_6$中两种CDW随温度竞争的机制,并提出应变与掺杂调控方案。
2024-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tiny Sc allows the chains to rattle: Impact of Lu and Y doping on the charge density wave in ScV$_6$Sn$_6$
本研究探讨了稀土尺寸对 $R$V$_6$Sn$_6$ 化合物中电荷密度波(CDW)的影响,发现用较大的 Lu 或 Y 替代 Sc 会抑制 CDW,并提出“嘎嘎作响链”模型解释了为何仅在含微小 Sc 的材料中形成 CDW。
2023-06-13 cond-mat.str-el
Multiple closely spaced transitions and multi-band Hall response in clean ScV$_6$Sn$_6$
Department of Physics, University of Washington(华盛顿大学物理系);Department of Material Science and Engineering, University of Washington(华盛顿大学材料科学与工程系)
通过改进助熔剂生长法获得高迁移率ScV$_6$Sn$_6$单晶,解析出CDW转变附近多个紧密相变,发现中间相破坏三重旋转对称性,并证明霍尔响应源于多带输运而非反常霍尔效应。
2026-06-27 cond-mat.str-el
Pressure suppresses the density wave order in kagome metal LuNb$_6$Sn$_6$
本研究通过电阻测量证实压力可抑制LuNb$_6$Sn$_6$中68 K的密度波转变,并在约1.9 GPa时消失,支持振动链机制解释kagome金属的结构不稳定性。
2025-08-27 cond-mat.str-el
Time-domain decoding of unconventional charge order mechanisms in nonmagnetic and magnetic kagome metals
本研究利用时间分辨X射线散射技术,通过测量序参量动力学差异,在时域中破译了非磁性ScV₆Sn₆的声子耦合电荷序与磁性FeGe的磁锁耦非常规电荷序,为笼目材料量子序研究提供了新方法。
2025-06-17 cond-mat.str-el
YbV$_3$Sb$_4$ and EuV$_3$Sb$_4$, vanadium-based kagome metals with Yb$^{2+}$ and Eu$^{2+}$ zig-zag chains
研究合成并表征了两种新型钒基kagome金属YbV$_3$Sb$_4$和EuV$_3$Sb$_4$,揭示前者在60 mK–300 K无非磁性相变,后者在32 K以下呈易面铁磁样有序。
2023-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Order-by-disorder charge density wave condensation at $\mathbf{\textit{q} =(\frac{1}{3},\frac{1}{3},\frac{1}{3})}$ in kagome metal ScV$_6$Sn$_6$
针对ScV$_6$Sn$_6$中实验观测的$P$波矢电荷密度波与主导$H$声子不稳定性之间的矛盾,本文通过第一性原理能量计算提出,$P$点六种近简并畸变结构可借无序致序机制获得更高熵增益。
2023-08-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and magnetic properties of intermetallic Kagome magnets $R$V$_6$Sn$_6$ ($R$ = Tb - Tm)
本文采用X射线衍射、磁化率、磁化强度、电输运和热容测量等方法,系统地研究了一类新的金属间化合物$R$ V $_6$ Sn $_6$($R$ = Tb-Tm)的结构、电子和磁性。这些化合物的特征在于非磁性钒kagome亚晶格和磁性稀土三角形亚晶格的组合,该磁性稀土三角形亚晶格支持基于不同$R$离子的各种自旋各向异性。我们发现磁秩序的$R$ = Tb,Dy,和Ho化合物在4.4,3,2.5 K,分别,而没有顺序检测到0.4 K的$R$ = Er和Tm化合物与易平面各向异性。电子,我们发现没有超导性或电荷有序过渡到0.4 K的这个家庭的任何成员,而所有的化合物表现出多带输运性质,起源于钒戈薇子晶格的能带拓扑结构。
2022-06-12 cond-mat.str-el
Kagome Materials I: SG 191, ScV$_6$Sn$_6$. Flat Phonon Soft Modes and Unconventional CDW Formation: Microscopic and Effective Theory
本文研究了ScV$_6$Sn$_6$中非常规CDW的形成机制,发现其源于与H点坍塌声子竞争的序参量,并建立了力常数与有效模型解释该现象。
2023-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry-Selective Stabilization of Charge-Density Wave in ScV$_6$Sn$_6$
Donostia International Physics Center (DIPC)(多诺西亚国际物理中心);Departamento de Física Aplicada, Universidade de Santiago de Compostela(圣地亚哥-德孔波斯特拉大学应用物理系);European Synchrotron Radiation Facility (ESRF)(欧洲同步辐射装置);Swiss-Norwegian BeamLines at European Synchrotron Radiation Facility(欧洲同步辐射装置瑞士-挪威光束线站);National Synchrotron Light Source II, Brookhaven National Laboratory(布鲁海文国家实验室国家同步光源II);Department of Physics, SRM University - AP(SRM大学安得拉邦校区物理系);Department of Physics and Astronomy, University of Nebraska-Lincoln(内布拉斯加大学林肯分校物理与天文学系);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Department of Chemistry, Indian Institute of Science(印度科学研究所化学系)
通过单轴应变降低晶格对称性,选择性地稳定并增强ScV$_6$Sn$_6$中的电荷密度波有序,揭示了面内Sn$^\mathrm{T}$--Sc--Sn$^\mathrm{T}$摆动链的有序化是主要驱动力。
2026-06-04 cond-mat.str-el
Dynamics and Resilience of the Charge Density Wave in a bilayer kagome metal
本研究利用双层kagome金属ScV6Sn6,结合角分辨光电子能谱、密度泛函理论和时间分辨光谱,揭示其电荷密度波主要由声子驱动,结构自由度起关键作用。
2023-02-21 cond-mat.str-el
Softening of a flat phonon mode in the kagome ScV$_6$Sn$_6$
本研究在kagome结构ScV$_6$Sn$_6$中首次观测到平声子面软化塌缩现象,揭示了电荷密度波的微观驱动机制,结合实验与理论计算阐明了平声子色散起源,为探索关联平声子-拓扑平电子物理提供了新候选材料。
2023-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-Energy Electronic Structure in the Unconventional Charge-Ordered State of ScV$_6$Sn$_6$
本文结合 ARPES 与 STM/QPI 研究 ScV$_6$Sn$_6$ 的 CDW 态,发现其低能能带变化很小但存在波矢依赖的强散射,且受影响能带靠近 vHS。
2024-06-17 cond-mat.str-el
Hidden magnetic order on a kagome lattice for KV3Sb5
KV_3Sb_5由于其低温超导特性而引起了人们的广泛关注,其电荷密度波预示着这种特性。很弱的磁性的明显存在并不导致长程有序。我们提出了一个与可检测的内部磁场兼容的模型,没有磁性长程序的证据。它调用钒磁化强度密度中的高阶项,与狄拉克(极)多极子的“隐藏阶”的存在相容。狄拉克偶极,又称为阿那波勒或环形偶极,是一个在X射线和磁中子衍射中可见的电子多极子家族,但用标准的实验室技术无法检测到。两个看似合理的隐藏订单进行了研究,以期在未来的X射线和中子布拉格衍射实验测试,他们是否值得信赖。一种候选物是磁电的并且限于线性类型,而另一种候选物不能显示任何类型的磁电效应。后者拥有一个钒实体,既是一个真正的标量和磁性,它的存在是一个缩影没有环路电流。幸运的是,这两种被提出的隐藏磁序的衍射模式明显不同。用标准的化学和磁对称工具以及原子物理学计算了共振X射线和中子布拉格衍射的相应散射振幅。
2022-05-25 cond-mat.str-el
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
Superconductivity in kagome metals due to soft loop-current fluctuations
Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);University of Toronto(多伦多大学)
研究通过软环电流波动机制揭示kagome金属中非常规超导性,并探讨压力下多超导相的形成机制,发现环电流在vanadium和antimony轨道中生成低能集体模式,介导两种非传统配对通道的吸引力相互作用。
2026-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-$\frac{1}{2}$ kagome Heisenberg antiferromagnet with strong breathing anisotropy
研究了具有呼吸各向异性的自旋- $\frac{1}{2}$海森堡模型的零温相图(即,在上三角形和下三角形上具有不同的耦合强度)。我们的研究依赖于大规模张量网络模拟的基础上无限投影纠缠对状态和无限投影纠缠单形状态的方法适用于戈薇格。我们的能量分析表明,各向同性海森堡模型的U(1)代数量子自旋液体(QSL)基态在很大的呼吸各向异性下是稳定的,直到它通过一阶量子相变分解到一个临界的晶格相变,从而打破实空间中的旋转对称性.我们的研究结果还提供了进一步的洞察最近的实验钒氟氧化物化合物已被证明是相关的平台,实现QSL呼吸各向异性的存在下。
2020-12-29 cond-mat.str-el
Quantum Spin Liquid in a Breathing Kagome Lattice
最近的实验的钒氟氧化物材料DQVOF的动机,我们研究可能的自旋液相呼吸kagome晶格S=1/2自旋。通过投影对称群分析,我们确定了这种晶格上的费米子和玻色子$\mathbb{Z}_2$自旋液体的可能相,并建立了两者之间的对应关系。各向同性戈薇晶格上海森堡模型的基态本质是一个激烈争论的话题,$\mathbb{Z}_2$和U(1)自旋液体都被认为是合理的基态。使用变分蒙特卡罗技术,我们表明,一个带隙的$\mathbb{Z}_2$自旋液体出现作为明确的基态在存在这种呼吸各向异性。我们的研究结果表明,呼吸各向异性有助于稳定这种自旋液体基态,这可能有助于我们理解的实验结果,并有助于指导未来的数值研究这些系统。
2016-05-17 cond-mat.str-el
Nonequilibrium control of kagome metals
本文提出利用时间相关参数控制(如光、应变和偏振激光脉冲)对kagome金属中的奇异量子序(如向列序、时间反演对称性破缺和手性)进行非平衡调控与分析。
2024-08-13 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
Recent progress in quantum spin liquids, fractional magnetization plateaus, and unconventional superconductivity in kagome lattices
National Laboratory of Solid State Microstructures and Department of Physics, Nanjing University(南京大学固体微结构物理国家重点实验室和物理系);Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学先进微结构协同创新中心)
本文综述了锯齿晶格中量子自旋液体、分数磁化平台和非常规超导性的最新研究进展,涵盖理论方法与实验发现。
2025-12-18 cond-mat.str-el
Nature of the spin liquid ground state in a breathing kagome compound studied by NMR and series expansion
在氟氧化钒化合物(NH $_4$)$_2$ [C $_7$ H $_{14}$ N][V $_7$ O $_6$ F $_{18}$ ](DQVOF)中,V $^{4+}$(3d $^1$,$S=1/2$)离子实现了由交替大小、共角的等边三角形组成的独特的、高度受抑的呼吸kagome晶格。在这里,我们提出了一个$^{17}$ O NMR研究DQVOF,隔离的呼吸kagome网络的局部敏感性。通过拟合级数展开,我们提取了呼吸kagome平面内的相互作用之比,$J_\triangledown / J_\vartriangle = 0.55(4)$,和平均反铁磁相互作用$\bar{J}=60(7)$ ~K。自旋晶格,$T_1$,测量揭示了一个基本上无带隙的激发光谱的最大间隙$Δ/ \bar{J}=0.007(7)$。我们的研究为进一步的理论研究提供了新的动力,以确定DQVOF所显示的无带隙自旋液体行为是否是其呼吸kagome晶格所固有的,或者它是否是由于对该模型的扰动,例如呼吸kagome平面中的V $^{4+}$离子与层间V $^{3+}$($S=1$)自旋的残余耦合。
2017-05-11 cond-mat.str-el
Realizing Kagome Band Structure in Two-Dimensional Kagome Surface States of $RV_{6}Sn_{6}$ ($R$=Gd,Ho)
本文报道了一种新发现的可果美族金属$RV_{6}Sn_{6}$($R$ =Gd,Ho)的角分辨光电子能谱实验。钒戈薇层的本征体态和表面态与其他原子亚晶格的区别是由小束斑测量的实空间分辨率。观察到了kagome晶格的特征狄拉克锥、鞍点和平坦带。我们的结果建立了二维(2D)的可果美表面态作为一个新的平台,研究内在的可果美物理。
2021-12-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin and stability of the charge density wave in ScV$_6$Sn$_6$
结合拉曼光谱与第一性原理计算,揭示ScV$_6$Sn$_6$中电荷密度波的起源,发现其源于对称性模式混合,且物理与化学压力均会抑制该密度波态。
2023-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic magnetism and electronic properties of the kagome metal SmV6Sn6
由于几何、磁性、电子关联和能带拓扑之间的相互作用,预计可果美磁体将具有涌现特性。在RV 6Sn 6 kagome金属中,磁性和拓扑电子态可以通过稀土工程来调节,其中R是稀土元素。在这里,我们提出了SmV 6Sn 6,一种具有二维kagome网络的钒和受抑的三角形Sm晶格的金属的合成和表征。部分Sm原子沿c轴从正常的R位置移动c/2。磁性测量显示出明显的各向异性,易磁化轴在ab平面内。电子输运在200 K以下表现出多带行为。密度泛函理论计算发现SmV 6Sn 6的电子结构具有平坦带、狄拉克锥和由费米能级附近的V-3d电子产生的鞍点。没有证据表明存在的电荷密度波或磁序下至2 K可以观察到。因此,SmV_6Sn_6可以被看作是RV_6Sn_6结构的适度无序衍生物,其中无序稀土离子可以抑制RV_6Sn_6 kagome家族中的磁有序和电荷密度波。
2023-03-01 cond-mat.str-el
Study of the electronic properties of topological kagome metals YV$_6$Sn$_6$ and GdV$_6$Sn$_6$
介绍了钒基可果美金属YV $_6$ Sn $_6$和GdV $_6$ Sn $_6$的合成和表征。X射线衍射,磁化强度,磁输运,和热容量测量揭示了一个理想的可果美网络的V-离子协调锡和分离的三角晶格平面的稀土离子。在GdV $_6$ Sn $_6$中检测到Gd自旋的低温、可能非共线的磁序的开始,而两种化合物中的V离子仍然是非共线的。密度泛函理论计算建模的能带结构的两种化合物,这可以被归类为$\mathbb{Z}_2$拓扑金属的顺磁状态。这两种化合物表现出高流动性,多带传输,并提出了一个有趣的平台,用于控制与$R$ -网站的亚晶格和非平凡的带拓扑结构与V-为基础的可果美网络相关的磁秩序之间的相互作用。我们的研究结果邀请其他$R$ V $_6$ Sn $_6$($R$ =稀土)变体的未来探索,其中这种相互作用可以通过$R$ -位点取代来调节。
2022-04-25 cond-mat.str-el
Quantum Oscillations Measurement of the Heavy Electron Mass near the van Hove Singularity in a Kagome Metal
本研究通过对含纯净Kagome晶格的YV$_6$Sn$_6$开展量子振荡测量,观测到费米能级靠近范霍夫奇点的费米口袋对应的大轨道与超重有效质量,证实了相关态密度增强效应,为理解这类材料的非常规电子有序驱动机制提供依据。
2024-01-26 cond-mat.str-el
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
Search for orbital magnetism in the kagome superconductor ${\rm CsV_3Sb_5}$ using neutron diffraction
本研究通过极化中子衍射实验在 Kagome 超导体 ${\rm CsV_3Sb_5}$ 中寻找理论预测的轨道磁矩,未在 $\bf M_1$ 点发现三维有序磁矩,但在 $\bf M_2$ 点检测到轨道磁矩迹象,为手性磁通相的存在提供了实验线索。
2024-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Roton pair density wave and unconventional strong-coupling superconductivity in a topological kagome metal
过渡金属kagome晶格材料拥有物质的受抑、相关和拓扑量子态。最近,发现了具有拓扑能带结构的钒基可果美金属AV 3Sb 5(A=K、Rb和Cs)的新家族。这些层状化合物在低温下形成超导性之前是可折叠的,并经历电荷密度波跃迁。本文报道了用扫描隧道显微镜/光谱仪(STM/STS)和约瑟夫森扫描隧道显微镜(STS)对CsV_3Sb_5的非常规超导性和对密度波(PDW)的观测结果。发现CsV_3Sb_5具有V型配对能隙Δ~ 0.5meV,是一个强耦合超导体(2Δ/kBTc~5),同时具有4a_0单向性和2a_0 × 2a_0电荷序。值得注意的是,我们发现了一个3Q PDW伴随着双向的超导能隙,相干峰和隧道电导的间隙深度的4a 0/3空间调制。我们把这种新的量子态称为一个与底层涡旋-反涡旋晶格相关联的旋转PDW,它可以解释所观察到的电导调制。在外加磁场、抑制超导性的强场和Tc以上的零场中探测涡旋晕中的电子态,揭示了PDW是一个主要的状态,负责一个新兴的赝能隙和纠缠的电子秩序。我们的研究结果显示出惊人的类比和区别的现象学的高Tc铜酸盐超导体,并提供基础,了解相关的电子态和超导性的钒基可果美金属的微观起源。
2021-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital ordering and fluctuations in a kagome superconductor CsV3Sb5
最近,在具有非平凡能带拓扑结构的钒基可果美金属AV 3Sb 5(A = K,Rb,Cs)中发现了竞争性电子不稳定性,包括超导性和密度波状有序。这一发现激发了人们广泛的兴趣,研究这些竞争的电子秩序和可能的奇异激发超导状态的相互作用。在此,为了进一步明确这些可果美超导体中的密度波状转变的性质,我们对CsV 3Sb 5单晶进行了51 V和133 Cs核磁共振(NMR)测量。在结构转变温度Ts ~ 94 K,51 V NMR谱中观察到轨道位移的突然分裂,揭示了与轨道有序化有关的一级相变。相比之下,在51 V NMR谱上,电荷密度波(CDW)级的四极分裂仅在Ts以下逐渐出现,具有典型的二级跃迁行为,表明CDW级是二级电子级。结合~(133)Cs核磁共振谱,进一步证实了该化合物具有周期为2x 2x 2c的三维结构调制。在Ts以上,随温度变化的Knight位移和核自旋-晶格弛豫速率(1/T1)进一步表明存在来自钒3d轨道的显著的磁涨落,而在Ts以下,由于轨道有序化,这些磁涨落被抑制。目前的结果强烈支持,除了CDW有序之外,之前声称的类似密度波的转变还涉及主导轨道有序,这表明这些可果美超导体中存在丰富的轨道物理。
2021-04-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Loop currents in $A$V$_3$Sb$_5$ kagome metals: multipolar and toroidal magnetic orders
最近发现的钒基可果美金属的实验表明,它们的电荷有序状态不仅显示出键扭曲,这是“实”电荷密度波(rCDW)的特征,而且还显示出时间反转的电荷破坏,这是“虚”电荷密度波(iCDW)描述的回路电流的典型特征。在这里,我们结合密度泛函理论,群论,和唯象建模,调查所产生的低能量范霍夫奇点之间的相互作用的$A$ V $_3$ Sb $_5$的电子结构复杂的电荷有序状态。我们发现两大类混合iCDW-rCDW构型:三重- $\mathbf{Q}$ iCDW,三重- $\mathbf{Q}$ rCDW顺序,称为$3\mathbf{Q}$ - $3\mathbf{Q}$,和双- $\mathbf{Q}$ iCDW,单- $\mathbf{Q}$ rCDW顺序,称为$2\mathbf{Q}$ - $1\mathbf{Q}$。此外,我们确定了七种不同类型的iCDW的顺序,源于不同的钒轨道和kagome亚晶格结构的两对范霍夫奇点以上和以下的费米能级。虽然$2\mathbf{Q}$态触发打破可果美晶格的三重旋转对称性的正交畸变,但$3\mathbf{Q}$ - $3\mathbf{Q}$态诱导各种类型的辅助均匀磁序,从常规铁磁性到磁八极、磁环形甚至磁单极序.我们发现,这些奇异的订单显示独特的磁致伸缩,磁电,磁电致伸缩性能,可以通过实验探测,以确定在这些化合物中实现的iCDW状态。我们简要地讨论了电荷有序的平面…
2022-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unidirectional electron-phonon coupling as a "fingerprint'' of the nematic state in a kagome superconductor
电子向列性通常与非常规超导性并列观察。了解超临界态的本质,以及它对电子能带结构和超导性的影响,已经成为凝聚态物理的一个关键焦点。在这里,我们使用光谱成像扫描隧道显微镜可视化相互作用的准粒子如何组织自己在可果美超导体CsV $_{3-x}$ Ti $_x$ Sb $_5$的超导态,其中的钒可果美带的双重对称(C $_2$)准粒子散射干涉出现低于体超导转变温度(T $_{nem}$)。令人惊讶的是,我们发现,耦合到集体模式,即,声子显著地改变了电子自能,并使仅沿C $_2$方向的面内钒d $_{xy/x^2-y^2}$带的费米速度重整化,使得低能色散和电子动力学沿三个晶格方向高度不等效。T $_{nem}$和Ti取代后的超导转变温度之间的反相关性进一步表明,在这一系列中,超导性和电子向列性之间可能存在竞争,一旦完全抑制了超导态,在相同的V带上会出现主要的超导能隙。这些准粒子的组织原理为理解这些可果美超导体中电荷密度波和超导性之间的相互作用提供了重要信息,并且还揭示了一种以前未探索的形式,该形式扩展了电子相关性和晶格自由度协同作用的系统中电子向列性建模的前景。
2023-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structural evolution of the kagome superconductors $A$V$_3$Sb$_5$ ($A$ = K, Rb, and Cs) through charge density wave order
已知可果美超导体KV $_3$ Sb $_5$、RbV $_3$ Sb $_5$和CsV $_3$ Sb $_5$显示影响其电子结构的拓扑特性的电荷密度波(CDW)序。它们的结构基态的细节,以及它们如何随温度的变化而变化,揭示了这里使用单晶X射线晶体学细化作为温度的函数,进行了同步辐射。化合物KV $_3$ Sb $_5$和RbV $_3$ Sb $_5$在$Fmmm$空间群中呈现2 $\times$ 2 $\times$ 2超结构,具有钒层的交错三六边形变形。CsV $_3$ Sb $_5$显示出更复杂的结构演化,其细节已经通过将机器学习方法应用于散射数据来解开。在通过CDW转变冷却时,CsV $_3$ Sb $_5$显示从2 $\times$ 2 $\times$的分级排序进展ABMO 1超级晶胞和2 $\times$ 2 $\times$ 2超级晶胞转化为最终的2 $\times$ 2 $\times$ 4超级单元,持续到$T$ = 1 1 K,并表现出平均结构,其中钒层显示三六边形和大卫之星图案的变形。从CsV $_3$ Sb $_5$脉冲磁场下的衍射高达$μ_0H$ = 28 T建议的CDW状态的实分量是不敏感的外部磁场。
2023-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge density wave order in kagome metal AV$_3$Sb$_5$ (A= Cs, Rb, K)
我们采用偏振分辨电子拉曼光谱和密度泛函理论研究的主要和次要的序参量,以及它们之间的相互作用,在电荷密度波(CDW)状态的可果美金属AV 3 Sb 5。先前在15K下的X射线衍射数据确定CsV3Sb5中的CDW阶由2x2x4结构组成:一层倒大卫星和三个连续的大卫星图案层。我们分析了15 K下基于2 × 2 × 4结构的晶格畸变,发现U晶格畸变是范德华位移的主要序参量,而M和L畸变是范德华位移的次要序参量。这一结论通过裸磁化率的计算得到证实,裸磁化率沿着六边形布里渊区面中心线(U线)在qz=0.25附近显示宽峰。我们还确定了几个声子模式出现在CDW状态,这是晶格振动模式相关的V和Sb原子以及碱金属原子。这些模式的频率,HWHM,和积分强度的详细温度演化支持的相图与两个连续的结构相变CsV3Sb 5:第一个与主序参量出现在TS= 94 K和第二同构的出现在70 K左右。
2022-04-09 cond-mat.str-el
Van-Hove annihilation and nematic instability on a Kagome lattice
本研究通过扫描隧道显微镜在Kagome金属ScV6Sn6中观测到晶胞内向列序和Pomeranchuk不稳定性,发现van Hove奇点沿特定方向湮灭及费米面椭圆变形,为电子介导向列序提供直接证据,连接了向列性与Kagome物理。
2024-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kagome KMn$_3$Sb$_5$ metal: Magnetism, lattice dynamics, and anomalous Hall conductivity
本文基于第一性原理密度泛函理论,研究了新型kagome金属KMn$_3$Sb$_5$,发现其具有稳定的铁磁基态,并在费米能级附近出现拓扑保护的Weyl节点,产生高达314 S·cm⁻¹的反常霍尔电导率。
2023-10-06 cond-mat.str-el
Uniaxial ferromagnetism in the kagome metal TbV${_6}$Sn${_6}$
介绍了钒基可果美金属TbV ${_6}$ Sn ${_6}$的合成和表征。X射线测量证实该材料形成具有与最近研究的可果美金属GdV $_6$ Sn $_6$和YV $_6$ Sn $_6$相同的晶体结构类型,具有空间群对称性P6/mmm。在热容、电阻率和磁化率测量中观察到在4.1K下的相变的签名,并且电阻率和磁化强度测量在磁场中表现出滞后。此外,在磁化率中观察到显著大的各向异性,在2K下c轴磁化率接近ab平面磁化率的100倍。这高度暗示了单轴铁磁性,以及9.4 $μ_b$ /f. u的大尺寸。表示Tb $^{3+}$ $4f$电子矩协同垂直于V kagome晶格平面排列。相变时的熵接近Rln(2),表明Tb $^{3+}$离子的CEF基态是一个双重态,因此该材料中$4f$电子的亚晶格可以在低温下映射到D $_{6h}$对称环境中的伊辛模型。温度从300 K到1.7 K的霍尔测量可以通过在低于约150 K的温度下的两带载流子输运来描述,其中空穴和电子迁移率都大幅增加,类似于YV $_6$ Sn $_6$,并且在有序温度以下可以看到异常霍尔效应。角分辨光电子测量磁有序温度以上揭示典型的戈薇色散。我们的研究提出了TbV ${_6}$ Sn ${_6}$作为一个理想的系统来研究伊辛铁磁性和非平凡的电子态之间的相互作用出现在一个kagome晶格。
2022-05-30 cond-mat.str-el