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
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
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
Anisotropic proximity-induced superconductivity and edge supercurrent in Kagome metal, K1-xV3Sb5
过渡金属三角晶格材料由于具有强关联、奇异磁性和电子拓扑结构等特性而引起人们极大的兴趣。Kagome网是特别重要的,因为几何阻挫磁性和拓扑能带结构的发现,分别在像Herbertsmithite和Fe 3 Sn 2晶体。KV 3Sb 5被发现是一种层状拓扑金属,具有钒的Kagome网络。在这里,我们制作了约瑟夫森结(JJ)的K1-xV 3Sb 5和诱导超导长结长度。通过磁阻和电流与相位的测量,我们观察到磁场扫描方向相关的磁阻,和各向异性的干涉图案与夫琅和费图案的平面内磁场,但抑制的临界电流的平面外磁场。这些结果表明,K1-xV 3Sb 5中存在各向异性的内部磁场,它影响了结中的超导耦合,可能导致自旋三重态超导。此外,长寿命的快速振荡的观察表明,从边缘状态所产生的空间局域化的导电通道的证据。这些观测为从电子关联和拓扑学角度研究可果美金属的非常规超导性和约瑟夫森器件奠定了基础。
2023-01-26 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
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
Superconductivity from repulsive interactions on the kagome lattice
层状钒基可果美金属$A$ V $_3$ Sb $_5$($A$:K,Rb,Cs)中超导性的发现为不断增长的可能的非常规超导体类别增加了一个新的材料家族。然而,这些材料中超导配对的性质仍然难以捉摸。基于自旋和电荷涨落介导的库珀对,我们对可果美晶格上的主要超导不稳定性进行了微观理论研究。所应用的方法包括现场和最近邻排斥库仑相互作用的影响。在上部van Hove填充附近--与$A$ V $_3$ Sb $_5$材料相关--我们发现了一个丰富的相图,其中有几个配对对称性接近简并。特别是,虽然相当一部分的相图被占据的自旋单态序参量转换为二维不可约的表示的点群,几个节点的自旋三重态配对状态保持竞争力。我们计算的领导超导不稳定性的层次结构的带和相互作用参数的依赖性,并确定详细的动量依赖所产生的首选的间隙结构。至关重要的是,对于中等值的相互作用参数,个别配对状态强烈依赖于动量和费米表面上表现出多个节点。我们讨论了这些超导能隙结构的性质,根据最近的实验发展的$A$ V $_3$ Sb $_5$材料。
2022-08-29 cond-mat.supr-con
Titanium doped kagome superconductor CsV3-xTixSb5 and two distinct phases
钒基可果美超导体CsV 3Sb 5由于其独特的反常霍尔效应(AHE)、电荷密度波(CDW)、向列性以及与非常规强耦合超导(SC)共存的赝能隙对密度波(PDW)而引起了人们的极大关注。在这个kagome系统中,CDW的起源,非常规SC,以及它们与不同电子态的相关性是非常重要的,但到目前为止,仍在争论之中。在可果美层中的化学掺杂提供了揭示内在物理的最直接的方法之一,但仍然没有探索。在这里,我们报告,第一次,钛取代CsV 3Sb 5单晶的合成和其丰富的相图映射的相互缠绕的电子态的演变。Ti原子直接取代了可果美层中的V。CsV 3-xTixSb 5在取代后显示出两个不同的SC相。Ti的轻微取代相显示出非常规的V形SC间隙,与减弱的CDW,PDW,AHE和向列性共存。Ti高取代相具有U形SC间隙,伴随着短程旋转对称性破缺CDW,而长程CDW,面内电阻率的双重对称性,AHE和PDW不存在。此外,我们还证明了V原子与其他元素,如Cr和Nb的化学取代,显示出不同的调制SC相和CDW。这些发现开辟了一种合成新的掺杂CsV 3Sb 5材料家族的方法,并进一步代表了一个新的平台,用于调节不同的相关电子态和可果美超导体中的超导配对。
2022-10-17 cond-mat.supr-con
Superconductivity and orbital-selective nematic order in a new titanium-based kagome metal CsTi3Bi5
该研究成功制备了新型钛基笼目金属CsTi3Bi5单晶,发现其具有约4.8K的超导电性和轨道选择性电子向列序,为探索多轨道关联效应提供了新方向。
2022-11-22 cond-mat.supr-con
Correlated Electronic Structure and Incipient Flat Bands of the Kagome Superconductor CsCr3Sb5
本研究通过高分辨率角分辨光电子能谱和从头算计算,系统探究Kagome超导体CsCr3Sb5的关联电子结构,发现Cr 3d轨道具非相干态且贡献费米能级附近的初始平带,揭示其为强关联洪德金属,为理解其新奇性质提供电子基础。
2024-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-trivial band topology and orbital-selective electronic nematicity in a new titanium-based kagome superconductor
该研究利用角分辨光电子能谱和密度泛函理论揭示了新型钛基kagome超导体RbTi3Bi5的能带拓扑和轨道特性,发现d-p杂化与轨道间耦合共同导致了其电子向列序。
2022-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higher-order topological superconductivity from repulsive interactions in kagome and honeycomb systems
我们讨论了相互作用的二维多体晶格中的配对机制,它本质上导致了具有空间调制间隙的二阶拓扑超导态。当化学势接近狄拉克点时,费米表面上反向运动的电子会发生干涉现象,其中贝里相将电子-电子相互作用的排斥力转化为有效的吸引力。超导相的拓扑结构表现为准粒子谱中的带隙边缘模和拐角处的Majorana Kramers对。我们提出的对称性参数,限制在这些系统中的电子-电子相互作用的可能形式,并分类可能的超导相的结果。Bogoliubov-de Gennes哈密顿量的精确对角化证实了带隙边缘态和Majorana角态的存在,它们强烈依赖于带隙的空间结构。讨论了钒基超导可果美金属AV $_3$ Sb $_3$(A=K,Rb,Cs)的可能应用。
2022-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Symmetry-protected Dirac nodal lines and large spin Hall effect in $\mathbf{V_6Sb_4}$ with kagome bilayer
近年来,一类具有特殊结构的金属\textit{A} $\mathrm{V_3Sb_5}$(\textit{A} =K,Rb,and Cs)由于实现了量子有序和非平凡拓扑的纠缠而引起了人们的极大关注。然而,这些化合物已被鉴定为具有复杂的能带结构。因此,设计和合成具有简单能带拓扑结构和良好输运性质的新型可果美材料是非常必要的。在这项研究中,使用第一性原理计算,我们提出的电子性质和本征自旋霍尔效应的V $_6$ Sb $_4$,最新的实验合成的钒基化合物与可果美双层。在没有自旋-轨道耦合(SOC)的情况下,这种化合物是一种狄拉克节线半金属,在费米能级附近具有受保护的节环。在SOC内,自旋-旋转对称性以小的带隙打破节环的带隙。基于Wannier紧束缚方法和Kubo公式,我们提出了V $_6$ Sb $_4$的大自旋霍尔效应,它本质上源于自旋Berry曲率.我们的工作进一步扩展了具有奇异量子序的自旋电子学中的应用。
2022-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Impact of Charge Density Waves on Superconductivity and Topological Properties in AV$_3$Sb$_5$ Kagome Superconductors
本文研究AV$_3$Sb$_5$笼目超导体中电荷密度波对超导能隙和拓扑性质的影响,发现手性通量相可诱导能隙各向异性和拓扑相变,为拓扑超导研究提供理论框架。
2024-06-21 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
Time-reversal symmetry-breaking phenomena in transport study of kagome superconductivity
本文综述了钒基笼目超导体中时间反演对称性破缺的输运实验证据,并探讨了手性超导序参量和手性配对密度波等可能的物理机制。
2024-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonreciprocal impurity scattering as a probe for pairing symmetries in kagome superconductors
Zhejiang University of Science and Technology(浙江科技大学);Nanjing University(南京大学)
研究通过分析杂质散射对局部态密度的谱影响,揭示了kagome超导体中配对对称性与时间反演对称性破缺之间的关系,提出了一种通过扫描隧道显微镜实验区分非时间反演对称性和时间反演对称性超导配对对称性的方法。
2026-05-16 cond-mat.supr-con
A new class of bilayer kagome lattice compounds with Dirac nodal lines and pressure-induced superconductivity
由过渡金属离子组成的Kagome晶格提供了一个很好的机会来探索几何,电子序和能带拓扑之间的交织。多个竞争订单的发现,与潜在的拓扑能带结构密切相关的金属$A$ V $_3$ Sb $_5$($A$ = K,Rb,Cs)进一步推动这个话题的量子前沿。本文报道了一类新的具有可果美双层结构的钒基化合物,即$A$ V $_6$ Sb $_6$($A$ = K,Rb,Cs)和V $_6$ Sb $_4$,它们与$A$ V $_3$ Sb $_5$一起构成一系列具有通用化学式的可果美化合物($A_{m-1}$ Sb $_{2m}$)(V $_3$ Sb)$_n$(m = 1,2; n = 1,2)。理论计算结合角度分辨光电发射测量表明,这些化合物的特点狄拉克节线在费米能级附近。在$A$ V $_6$ Sb $_6$中的压力诱导超导电性进一步表明在这些材料中有希望的涌现现象。新的层状可果美材料家族的建立为设计具有不同拓扑非平凡性和集体基态的迷人可果美系统铺平了道路。
2022-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Topological electronic structure and electronic nematicity in candidate kagome superconductors, ATi$_{3}$Bi$_{5}$ (A = Rb, Cs)
综述了新发现的钛基kagome金属ATi₃Bi₅(A=Rb、Cs)的非平庸能带拓扑、电子向列性等电子不稳定性,对比其钒基对应物,探讨相关研究进展与未解决问题。
2024-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
No observation of chiral flux current in the topological kagome metal CsV$_{3}$Sb$_{5}$
具有kagome晶格的化合物通常具有许多奇异的量子态,包括量子自旋液体、非平凡拓扑Dirac带和强重整化平带等。最近,一个有趣的钒基kagome族$A$ V $_{3}$ Sb $_{5}$($A$ = K、Rb或Cs),这些材料表现出多种有趣的性质,包括非常规的鞍点驱动电荷密度波(CDW)态、超导性等。此外,一些实验显示了反常的霍尔效应,这启发了可能存在一些手征通量电流态。在这里,我们报告扫描隧道测量使用自旋极化尖端。虽然我们已经清楚地观察到了$2a_0\times2a_0$ CDW和$4a_0$的条纹顺序,精心设计的实验与完善的自旋极化尖端没有揭示任何痕迹的手性通量电流相CsV $_3$ Sb $_5$在实验精度的限制。在我们的实验中没有观测到局部磁矩,这可能会对CsV $_{3}$ Sb $_{5}$中可能存在的手征环电流引起的磁矩大小施加上限约束,手征环电流沿$c$轴具有时间反演对称性破缺。
2021-11-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron correlations in kagome metals $AV_3Sb_5$ (A= K, Rb, Cs)
本研究利用cRPA方法计算kagome金属$AV_3Sb_5$在压力下的电子关联参数,发现CsV3Sb5在0.2 GPa处存在一级相变,为理解其CDW与超导穹顶的相互作用提供新视角。
2025-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic nature of the charge-density wave in kagome superconductor RbV$_3$Sb$_5$
最近发现的钒基可果美金属AV $_3$ Sb $_5$(A = K,Rb,Cs)为研究竞争电子有序(如电荷密度有序)与超导性之间的相互作用提供了可能性。我们专注于前者,并提供了一套全面的$^{51}$ V,$^{87}$ Rb,和$^{121}$ Sb磁共振测量的RbV $_3$ Sb $_5$单晶。阐明CDW相的对称性和性质对于理解这种材料中发生的非常规电子有序是必不可少的。我们建立的$2\times 2 \times 2$超晶格的结构,描述了系统下面的电荷密度波过渡相结合的实验和计算方法,与方法,可以很容易地应用到其余的化合物相同的家庭。我们的研究结果给出了令人信服的证据,CDW结构发生在103 K以下的RbV $_3$ Sb $_5$是所谓的逆大卫模式开始$π$ -沿c轴移动(也称为交错三六边形)。
2022-10-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Phonon in Charge-Density-Wave Phase of Kagome Metal CsV3Sb5
本研究利用第一性原理计算发现Kagome金属CsV3Sb5中存在反常声子,其诱导的原子圆周振动会产生声子磁矩并导致局部磁场,且电荷密度波相的晶格畸变会进一步放大该效应。
2024-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Tuning the competition between superconductivity and charge order in kagome superconductor Cs(V1-xNbx)3Sb5
最近在可果美系统AV_3Sb_5(A = K,Rb,Cs)中发现的超导性和电荷密度波序的共存引起了人们极大的兴趣。根据理论,基于钒的可果美系统可以具有平坦带、非平凡线性色散狄拉克表面态和电子关联。尽管人们对电荷密度波(CDW)序的起源、超导电性与CDW序的关系以及反常霍尔效应(AHE)主要源于戈薇晶格还是CDW序等问题进行了深入的研究,但仍存在争议。我们报告了一个广泛的调查Cs(V1-xNbx)3Sb 5样品与系统的Nb掺杂。结果表明,Nb掺杂显著抑制了CDW有序,提高了超导电性;同时,随着CDW有序的增强,AHE和磁电阻(MR)也将显著减弱.结合我们的密度泛函计算,我们用费米能相对于M附近的鞍点和以Γ为中心的费米面的反相移解释了这些效应.结果表明,前者耗尽了CDW不稳定性的填充态,消除了CDW有序的嵌套条件;后者使费米能级向上提升,扩大了Γ点周围的费米面,从而促进了超导电性.我们的结果揭示了CDW有序和超导性之间微妙但不寻常的竞争。
2022-03-07 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
Competition of superconductivity and charge density wave in selective oxidized CsV3Sb5 thin flakes
最近发现的具有钒可果美网络的层状可果美金属AV $_3$ Sb $_5$(A = K,Rb,Cs)为探索与拓扑能带结构交织的相关量子态提供了一个新的平台。在这里,我们报告的突出效果的空穴掺杂的超导电性和电荷密度波(CDW)的顺序,通过选择性氧化剥离薄片。一个超导圆顶被揭示为有效掺杂含量的函数。薄片中的超导转变温度($T_{\mathrm{c}}$)和上临界场比块体中的显著提高,这伴随着CDW的抑制。我们的详细分析建立了范霍夫奇点(VHS)在促进这些可果美金属的相关量子秩序的关键作用。我们的实验不仅展示了超导和CDW有序的有趣性质,而且提供了一种通过选择性氧化和电门控来调节载流子浓度的新途径。这建立了AV $_3$ Sb $_5$作为一个可调的2D平台,用于进一步探索可微晶格中3个$d$电子之间的拓扑和相关性。
2021-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Double-dome superconductivity under pressure in the V-based Kagome metals AV3Sb5 (A = Rb and K)
我们提出了高压电输运测量新发现的V基超导体$A$ V $_3$ Sb $_5$($A$ = Rb和K),具有理想的Kagome晶格的钒。在两种化合物中均观察到压力下的两个超导圆顶,正如之前在其姊妹化合物CsV $_3$ Sb $_5$中观察到的那样。对于RbV $_3$ Sb $_5$,$T_c$从0.93 K(常压)增加到4.15 K(0.38 GPa)的最大值。第二个超导圆顶在28.8 GPa下具有最高的$T_c$,为1.57 K。KV $_3$ Sb $_5$显示类似的双圆顶相图,然而,其两个最大值$T_c$较低,并且$T_c$在第二圆顶中比RbV $_3$ Sb $_5$下降得更快。构建了$A$ V $_3$ Sb $_5$($A$ = Cs,Rb和K)的温度-压力积分相图,表明插层碱金属原子的离子半径具有显著的影响。我们的工作表明,压力下的双圆顶超导性是这些V基可果美金属的共同特征。
2021-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic nematicity without charge density waves in titanium-based kagome metal
本研究利用光谱成像扫描隧道显微镜和密度泛函理论计算,发现 CsTi3Bi5 在无电荷密度波的情况下存在由钛 d 轨道驱动的电子向列序。
2023-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Hall effect and two-dimensional Fermi surfaces in the charge-density-wave state of kagome metal RbV$_3$Sb$_5$
AV $_3$ Sb $_5$(A=Cs,K,Rb)是最近发现的钒原子采用kagome结构的超导体系($T_{\rm c}\sim0.9-2.5$ K)。有趣的是,这些系统进入电荷密度波(CDW)相($T_{\rm CDW}\sim80-100$ K),进一步的证据表明,时间反演对称性在CDW相中被破坏。同时,在新的CDW相内的KV $_3$ Sb $_5$和CsV $_3$ Sb $_5$中观察到了反常的霍尔效应。在这里,我们报告了一个全面的研究,高品质的铷$_3$锑$_5$单晶的磁输运测量。我们的实验结果表明,在RbV $_3$ Sb $_5$中,当电荷密度波态发展时,会出现反常的霍尔效应.在低温极限下的异常霍尔电阻率的大小与KV $_3$ Sb $_5$和CsV $_3$ Sb $_5$中的报告值相当。磁阻通道进一步揭示了丰富的量子振荡频率谱,其中许多是以前没有报道过的。特别地,已经记录了占据布里渊区面积的$\sim$ 56%的大量子振荡频率(2235 T)。对于具有足够信噪比的量子振荡频率,我们进一步进行了场角相关的测量,我们的数据表明在RbV $_3$ Sb $_5$中存在二维费米面。我们的结果为了解可果美金属AV $_3$ Sb $_5$的反常霍尔效应和能带结构提供了必要的信息。
2023-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity emerging from density-wave-like order in a correlated kagome metal
本文报道了强关联铬基笼目金属CsCr₃Sb₅的发现,其在高压下密度波状序被抑制后涌现出最高Tc为6.4 K的超导穹顶,为研究关联笼目体系中的非常规超导电性提供了新平台。
2024-03-16 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
Kagome materials $A$V$_3$Sb$_5$ ($A$=K,Rb,Cs): pairing symmetry and pressure-tuning studies
本文综述了钒基kagome超导材料$A$V$_3$Sb$_5$的配对对称性及压力、厚度等调控下超导与电荷密度波的相互作用演化,指出了该体系待解决的关键问题。
2024-08-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two elementary band representation model, Fermi surface nesting, and surface topological superconductivity in $A$V$_{3}$Sb$_ {5}$ ($A = \text{K, Rb, Cs}$)
本文通过构建双基本能带表示模型刻画 AV₃Sb₅ 的能带拓扑,发现费米面嵌套与 2×2×2 电荷密度波重构一致,并在 (001) 表面获得非平庸超导能隙,为研究 Majorana 物理提供了新平台。
2023-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced double-dome superconductivity in doped kagome metal Cs(V0.86Ta0.14)3Sb5 without charge density wave
State Key Laboratory of Surface Physics, and Department of Physics, Fudan University(复旦大学表面物理国家重点实验室及物理系);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Center for Quantum Physics, Key Laboratory of Advanced Optoelectronic, Quantum Architecture and Measurement (MOE), School of Physics, Beijing Institute of Technology(北京理工大学物理学院先进光电量子架构与测量教育部重点实验室量子物理中心);Shanghai Branch, Hefei National Laboratory(合肥国家实验室上海分部);Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures(先进微结构协同创新中心)
研究对无电荷密度波的 Ta 掺杂 kagome 金属 Cs(V0.86Ta0.14)3Sb5 开展高压实验,发现其存在压力诱导的双圆顶超导性,证实该特性是钒基 kagome 超导体的固有属性。
2026-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con