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
Superconductivity in the $\mathbb{Z}_2$ kagome metal KV$_3$Sb$_5$
本文报道了可果美二维金属KV $_3$ Sb $_5$单晶体超导性的观测结果。磁化率、电阻率和热容测量揭示了低于$T_c = 0.93$ K的超导性,并且密度泛函理论(DFT)计算进一步表征了正常状态为$\mathbb{Z}_2$拓扑金属。我们的研究结果表明,最近观察到的超导电性在相关的可果美金属CsV $_3$ Sb $_5$可能是一个共同的特点,在整个AV $_3$ Sb $_5$(A:K,Rb,Cs)家族的化合物,并建立它们作为一个丰富的舞台,研究体超导性,拓扑表面状态,并可能在可剥离的可果美晶格的电子密度波序之间的相互作用。
2021-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum dephasing of kagome superconductivity
本研究针对加压kagome超导体在魔法压力下的涨落超导现象,提出可能存在新的量子退相位机制,并指出需从相位脆弱性、库仑相互作用及几何相位兼容性三方面开展后续研究。
2023-02-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic and chiral superconductivity emerging within the loop-current phase in kagome metals
RIKEN(理化学研究所);Nagoya University(名古屋大学)
研究 Kagome 金属 A$V_3$Sb$_5$中奇异超导性,发现环流序诱导向列手征 d 波超导性,其轨道磁化稳定手征超导通道,该机制具普遍性。还揭示共存序对超导性的影响,以及稀释杂质作用,预测了对密度调制,为奇异超导性研究提供见解。
2026-07-28 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
s-wave superconductivity in kagome metal CsV$_{3}$Sb$_{5}$ revealed by $^{121/123}$Sb NQR and $^{51}$V NMR measurements
本文报道了可果美金属CsVPDMATHABMOSbPDMATHABMP与$T_{\rm c}=2.5$ K的$^{121/123}$-Sb核四极共振(NQR)和$^{51}$-V核磁共振(NMR)测量结果。$^{51}$ V NMR谱和$^{121/123}$ Sb NQR谱都在电荷密度波(CDW)跃迁后分裂,这证明了相当的CDW状态。$91$ K和$94$ K之间的高温相和CDW相共存表明它是一级相变。在低温下,电场梯度波动减弱,磁场波动成为主导。超导电性出现在电荷有序态。Knight位移减小,$1/T_{1}T$在$T_{\rm c}$下方出现Hebel-Slichter相干峰,表明CsV $_3$ Sb $_5$是s波超导体。
2021-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thickness-driven crossover from conventional to chiral nonreciprocal superconductivity in kagome metal CsV3Sb5
National University of Singapore(新加坡国立大学);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Research Center for Electronic and Optical Materials(电子与光学材料研究中心);Research Center for Materials Nanoarchitectonics(材料纳米架构研究中心);State Key Laboratory of Quantum Information Technologies and Materials(量子信息技术与材料国家重点实验室);Hunan University(湖南大学)
通过厚度依赖输运测量,发现CsV3Sb5薄层中零场超导二极管效应和二次谐波磁输运信号,表明二维极限下出现同时破缺反演和时间反演对称性的手性超导相。
2026-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multi-orbital effects on superconductivity in kagome metals: Parquet renormalization group analysis
本研究针对kagome金属中VHS诱导超导的多轨道效应研究不足的问题,采用Parquet重整化群分析发现八种超导不稳定性,确定类d波轨道单态自旋三重态主导的参数区,为kagome金属超导研究提供新视角。
2025-03-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strongly correlated superconductivity in a copper-based metal-organic framework with a perfect kagome lattice
金属-有机骨架(MOFs)是金属离子和有机配体的自组装体,为寻找新的物质状态提供了一个可调的平台。在$π$共轭的二维MOF [Cu $_{3}$(C $_{6}$ S $_{6}$)] $_{n}$(Cu-BHT)中形成了二维理想kagome晶格,其几何阻挫是实现量子自旋液体的关键.最近发现它的超导性,其临界温度$T_{\rm c}$为0.25开尔文,提出了关于电子配对性质的基本问题。在这里,我们表明,Cu-BHT是一个强相关的非常规超导体,具有极低的超流密度。观察到超流密度与温度的非指数关系,表明可能存在超导能隙节点。超流密度的大小远小于常规超导体中的超流密度,并遵循强关联超导体的Uemura关系。这些结果表明,Cu-BHT的非常规超导电性起源于与可果美晶格自旋涨落有关的电子关联。
2021-03-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bulk superconductivity in the kagome metal YRu3B2
The University of Tokyo(东京大学);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所凝聚物质科学中心)
研究发现YRu3B2中存在体超导性,其结构纯净的kagome晶格在Tc=0.7 K时表现出超导转变。
2025-12-10 cond-mat.supr-con
Antiferromagnetism, $f$-wave and chiral $p$-wave superconductivity in a Kagome lattice with possible application to $sd^2$-graphenes
利用无偏单模泛函重整化群研究了具有Rashba自旋轨道耦合的Kagome晶格中的电子不稳定性。在母体$1/3$ -填充时,正常态是量子自旋霍尔系统。由于导带的底部靠近范霍夫奇点,电子掺杂系统对电子相互作用的竞争顺序非常敏感。父系统的拓扑性质丰富了这些命令的复杂性和新颖性。在范霍夫点以上,随着电子掺杂量的增加,我们发现了$120^o$型晶胞内反铁磁有序、$f$波超导和手征$p$波超导.在这两种类型的超导相中,由于Rashba耦合,存在可比较的自旋单线态和三重态组分的混合物。手征$p$波超导态的特征在于陈数$Z=1$,在每个边缘上支持Weyl费米子态的分支。该模型与最近提出的所谓的$sd^2$ -石墨烯密切相关。
2015-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible superconductivity with Bogoliubov Fermi surface in lightly doped Kagome U(1) spin liquid
Kagome晶格上的掺杂t-J模型是否支持奇异的超导性还没有决定性的答案。在本文中,我们提出了一种新的变分态,并对其进行了大尺度变分蒙特卡罗模拟,所提出的变分态是由SU(2)规范旋转角来表征的,这是因为在未掺杂模型中,隐藏在Gutzwiller投影平均场中的SU(2)规范结构在掺杂后被破坏了.这些变化的掺杂态平滑地连接到先前研究的U(1)$π$ -通量态或$0$ -通量态,并且它们之间的能量最小化产生了具有$2 \times 2$ -扩大的单胞的手征非中心对称超导态。此外,这种对密度波态具有有限的费米面的Bogoliubov准粒子。我们进一步研究实验相关的属性,这个有趣的配对状态。
2021-10-07 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
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
Superconductivity in the kagome Hubbard model under the flat-band-preserving disorder
研究发现保持扁平带的杂波作用下,kagome Hubbard模型的超导性更加稳健,且表现出线性依赖于相互作用的超流重量特征。
2026-01-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multidome superconductivity in charge density wave kagome metals
受最近对可果美金属$A\text{V}_3\text{Sb}_5$与$A=\text{K}$、$\text{Rb}$和$\text{Cs}$的实验的启发,这些实验显示了在$\sim100$ K处的电荷密度波(CDW)和在$\sim1$ K处的超导性,我们探索了超导性的开始,从它从母CDW下降的角度来看。我们认为,将超导性视为重建(由CDW)费米表面的弱耦合不稳定性,自然解释了实验观察到的“多圆顶”非单调依赖于压力,与超导临界温度中的“峰值”与重建费米表面的范霍夫奇异性相关。这种“亲子关系”也自然地解释了超导性和CDW之间能量尺度的巨大分离。我们讨论了不同的可能的配对机制,并推测CDW或重建Pomeranchuk波动可能介导的配对相互作用。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-Reversal Symmetry Breaking in Re-Based Kagome Lattice Superconductor
本研究通过多种实验测量发现Re基kagome超导体Re₂Zr是中等耦合的潜在双能隙非常规超导体,其超导基态可能存在时间反演对称性破缺,具有潜在复序参量。
2024-09-17 cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity in van der Waals Kagome material Pd3P2S8 under high pressure
Kagome晶格系统被提出来承载丰富的物理,它提供了一个很好的平台来探索不寻常的量子态。在这里,我们报告的发现超导范德瓦尔斯材料Pd 3 P2 S8在压力下。在Pd 3 P2 S8中,在电阻率对温度的依赖性从类似半导体的行为变化到正常金属的行为的压力下观察到了超导电性。超导转变温度Tc随压力的增加而增加,在79.5GPa时达到~ 6.83K。结合高压XRD、Raman光谱和理论计算,我们的研究结果表明,Pd_3P_2S_8在高压下的超导电性与非晶相的形成密切相关,而非晶相的形成是由于层间Pd和S原子之间的耦合增强而导致的结构不稳定性。
2022-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Real-space Loop Current Pattern in Time-reversal-symmetry Breaking Phase in Kagome Metals
本文计算了笼目金属中由cLC序诱导的最近邻自发电流,发现其在范霍夫奇点填充附近显著增强并随温度降低呈对数发散,为NMR和STM等局域电子态测量提供了理论依据。
2024-02-27 cond-mat.str-el 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
Multiband superconductivity with sign-preserving order parameter in kagome superconductor CsV3Sb5
本文用高分辨扫描隧道显微镜/光谱技术在超低温下研究了可果美超导体CsV_3Sb_5的超导电性。在半Cs和半Sb表面上观察到两种超导带隙,它们具有多组相干峰和剩余零态能量密度,表明具有带隙节点的多带超导性。观察到六重星形磁涡旋,内部为传统的Caroli-de Gennes-Matricon束缚态。磁性杂质抑制超导性,而磁性杂质不抑制超导性,表明超导序参量没有符号变化。此外,电荷密度波和超导性之间的相互作用在不同的能带上不同,导致不同的态密度分布。我们的研究为进一步理解CsV 3Sb 5的超导电性及其与电荷密度波的关系提供了重要线索。
2021-04-18 cond-mat.supr-con
Existence of Hebel-Slichter peak in unconventional kagome superconductors
本文研究了 kagome 晶格上非常规超导性的自旋磁化率,发现由于破坏性子晶格干涉效应,变号能隙配对态仍可表现出 Hebel-Slichter 峰且无中子共振峰,揭示了其性质与常规超导相似的欺骗性。
2024-10-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing electronic orders on Kagome lattices at van Hove filling
在van Hove填充的Kagome晶格上的哈伯德模型中的电子序是当前人们非常感兴趣和争论的问题。我们用单模泛函重整化群理论研究了这个问题。我们发现了各种各样的电子不稳定性下的短程相互作用。随着在位排斥力$U$的增加,体系依次呈现铁磁性、晶胞内反铁磁性和电荷键序。最近邻库仑相互作用$V$单独(U=0),该系统开发的小$V$,s-波超导性中等$V$的单元格内的电荷密度波秩序,和电荷密度波秩序再次出现更大的$V$。在$U$和$V$中,我们也发现了自旋键序和手征$d_{x^2 - y^2} + i d_{xy}$超导性在相图的某些特定区域。我们发现s波超导性是电荷密度波涨落和对磁化率的对数平方发散共同作用的结果。另一方面,d波超导性来自键级涨落,避免了矩阵元效应。由于Kagome晶格中的几何挫折,相图与蜂窝晶格中的相图有很大的不同。
2012-08-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct Evidence of Unconventional Superconductivity in Doped Kagome system RV$_3$Sb$_5$
University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);University of California Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校)
该研究利用杂质束缚态光谱研究最优掺杂RbV₃Sb₅,发现其超导态为全能隙且具双能量尺度,证明其非常规手性超导性,确立了该光谱技术作为笼目材料超导的相位敏感探针。
2026-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mechanism of exotic density-wave and beyond-Migdal unconventional superconductivity in kagome metal AV3Sb5 (A=K, Rb, Cs)
金属中奇异的量子相变,如近晶态和非晶态,相继被发现,并已普遍存在。可果美金属AV $_3$ Sb $_5$中非常规密度波序的出现及其与奇异超导性的相互作用越来越引起人们的关注。我们揭示了近晶键密度波是由顺磁子干涉机制引起的,因为在不同的van-Hove奇点之间诱导了强烈的散射。此外,键级的波动诱导了相当大的“超越Migdal”配对胶,因此预计将出现单重节点$s$波配对和三重$p$波配对状态。这两种状态的共存可以解释奇异的超导态。讨论了可果美金属和某些铁基超导体之间意想不到的相似性。这项研究使我们能够了解奇异的密度波,超导性和它们之间的相互作用在戈薇金属的干涉机制的基础上。
2022-09-09 cond-mat.supr-con
Chern Fermi pocket, topological pair density wave, and charge-4e and charge-6e superconductivity in kagome superconductors
最近在Kagomé晶格超导体$A$ V $_3$ Sb $_5$($A=$ K,Rb,Cs)中发现了新的电荷密度波(CDW)和电子对密度波(PDW),这暗示了意外的时间反演对称性破缺相关态和拓扑态,它们的物理起源和更广泛的含义尚不清楚。在这里,我们对新的宏观相位相干量子态的惊人的观察和新的预测背后的机制概念的进展。我们证明了具有循环电流的金属CDW态在范霍夫填充附近是一个掺杂的轨道Chern绝缘体。新出现的Chern Fermi口袋(CFPs)具有集中的Berry曲率和轨道磁矩.我们发现CFPs上的电子配对导致了一个具有涌现的涡旋-反涡旋晶格的超导态和复杂的三重\textbf{Q} PDW的形成。出现了过多的相关和拓扑状态,包括以前从未遇到过的手性拓扑PDW超导体,环电流赝能隙相,以及在涡旋-反涡旋晶格和六角液晶的分阶段熔化中残留的电荷-4 $e$和电荷-6 $e$超导性。我们的研究结果揭示了以前未知的性质的超导状态的载流陈金属,相关和拓扑材料的广泛影响。
2022-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual competition of superconductivity and charge-density-wave state in a compressed topological kagome metal
理解超导性与其它有序态(如反铁磁态或电荷密度波态)之间的竞争是凝聚态物理的中心问题。最近发现的层状kagome金属AV 3Sb 5(A = K,Rb,Cs)通过非平凡的能带结构拓扑结构为我们研究超导电性和CDW态的相互作用提供了一个新的平台。在这里,我们进行高压电输运和磁化率测量研究CsV 3Sb 5的最高Tc为2.7 K的AV 3Sb 5家庭。当压力单调抑制CDW转变时,当压力达到P1~ 0.7GPa时,超导电性随压力的增加而增强,当压力达到1.1GPa时,超导电性出现意外的抑制,当压力达到1.1GPa时,超导电性又随压力的增加而增强。在临界压力P2~ 2GPa下,CDW被完全抑制,最大Tc约为8 K。与常见的圆顶状行为相反,压力相关的Tc显示出意想不到的双峰行为。Tc在P1处的异常抑制伴随着量子振荡的迅速衰减、剩余电阻率的突然增强和磁阻的迅速减小。我们的发现表明在加压的可果美晶格中超导性和CDW态之间存在着不寻常的竞争。
2021-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong coupling nature of kagome superconductivity in LaRu$_3$Si$_2$
我们报道了可果美超导体LaRu $_3$ Si $_2$的μ子自旋旋转($μ$ SR)实验和第一性原理计算,在$T_{\rm c}$ ${\simeq}$ 7 K下的超导微观性质.我们发现计算的正常态能带结构的特点是一个kagome平带和狄拉克以及范霍夫点形成的Ru- $dz^2$轨道附近的费米能级。低于$T_{\rm c}$,$μ$ SR显示各向同性的II型超导性,这是强大的对流体静压高达2 GPa。有趣的是,比值2 $Δ/k_{\rm B}T_{\rm c}$ ${\simeq}$ 4.3(其中$Δ$是超导能隙)处于强耦合极限,而$T_{\rm c}$ / $λ_{eff}^{-2}$(其中$λ$是穿透深度)与高温非常规超导体相当。我们还发现,电子-声子耦合单独只能再现小部分的$T_{\rm c}$的计算,这表明在增强$T_{\rm c}$的其他因素,如从kagome平带的相关效应,kagome晶格上的范霍夫点,和高密度的状态从窄kagome带。我们的实验和计算一起指向强耦合和非常规性质的可果美超导在LaRu $_3$ Si $_2$。
2020-12-31 cond-mat.supr-con
Exotic charge density waves and superconductivity on the Kagome Lattice
CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg(维尔茨堡大学理论与天体物理研究所);Institute for Theoretical Physics, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院理论物理研究所);New Cornerstone Science Laboratory(新基石科学实验室);Department of Physics, Boston College(波士顿学院物理系)
研究kagome晶格中无自旋电子的电荷不稳定性,探讨电荷密度波和超导性竞争机制,发现次近邻库仑作用导致2×2环电流序,并揭示nematic态的形成。
2026-04-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large kagome family candidates with topological superconductivity and charge density waves
一组新发现的非磁性金属kagome结构AV_3Sb_5(A=K,Rb,Cs)由于其独特的电荷密度波(CDW)和纠缠超导性,引起了实验和理论界的广泛兴趣。但是,它们都具有弱的电子-声子耦合(EPC)和低的超导转变温度。在这里,我们进行了高通量的第一性原理计算与AV 3Sb 5原型结构的新型可果美候选人,并提出了24个动态稳定的新型可果美金属。基于Bardeen-Cooper-Schrieffer理论的计算表明,这些金属大多数是超导体,它们的相变温度Tc在0.3 ~ 5.0K之间,且具有比已报道的AV_3Sb_5材料更强的EPC。此外,一些化合物,如具有最高Tc的KZr_3 Pb_5,被确定为具有清晰的狄拉克锥拓扑表面态的费米能级附近的Z2拓扑金属。NaZr 3As 5具有可能的CDW相。我们的研究结果为探索各种新物理提供了丰富的平台,其中超导性和非平凡拓扑性质的共存为拓扑超导体的发现提供了有希望的见解。
2022-09-28 cond-mat.supr-con
Prediction of 1:1 kagome metals with superconductivity and band topology
School of Physics and Physical Engineering, Qufu Normal University(曲阜师范大学物理与光电工程学院);Hunan Provincial Key laboratory of Thin Film Materials and Devices, School of Materials Science and Engineering, Xiangtan University(湘潭大学材料科学与工程学院薄膜材料与器件湖南省重点实验室);Institute of Applied Physics and Computational Mathematics(应用物理与计算数学研究所)
通过第一性原理计算,预测了一类新型1:1 kagome MSn(M=过渡金属)材料,其中五种非磁性MSn表现出声子介导的超导性,且部分材料在费米能级处具有非平庸拓扑能带结构。
2026-05-24 cond-mat.supr-con
Chemical enhancement of superconductivity in LaRu3Si2 with mode-selective coupling between kagome phonons and flat bands
本研究通过化学压力调控 LaRu₃(Si₁₋ₓGeₓ)₂ 体系,保留 Ru-4d 平带态,发现 Ge 掺杂(x=0.07)可增强态密度与 T_c,结合第一性原理计算揭示其机制与 Kagome 声子-平带模式选择性耦合的理论预测一致。
2025-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay of superconductivity and charge-density-wave order in kagome materials
本文构建金兹堡–朗道唯象框架,分析kagome材料AV3Sb5中CDW对称性破缺对不同超导配对态的影响,为识别超导序参量提供理论指导。
2025-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge bond order and s-wave superconductivity in the kagome lattice with electron-phonon coupling and electron-electron interaction
本文结合奇异模泛函重正化群与投影行列式量子蒙特卡罗方法,研究了kagome晶格中键声子与电子耦合效应,发现上van Hove填充下存在s波超导与电荷键序的竞争,Hubbard相互作用抑制超导,而轻微掺杂抑制电荷键序,该机制与AV3Sb5超导体相关。
2024-02-16 cond-mat.str-el 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
Superconductivity modulated by structural phase transitions in pressurized vanadium-based kagome metals
超导性与戈薇晶格上电子和结构不稳定性的相互作用为不寻常现象的出现提供了肥沃的土壤。钒基可果美金属$A$ V $_3$ Sb $_5$($A=$ K,Rb,Cs)在几乎理想的可果美晶格上表现出超导性,超导转变温度$T_{\rm c}$在压力调谐时形成两个圆顶。第一个圆顶是由超导性和电荷密度波之间的竞争引起的,而第二个圆顶的起源仍然不清楚。在这里,我们表明,KV $_3$锑$_5$和RbV $_3$锑$_5$的第二超导圆顶的外观与过渡从六方$P6$ / $mmm$单斜$P2$ / $m$结构,证明了从同步辐射粉末X射线衍射实验和假想的声子频率的结构峰分裂的第一性原理计算。在KV $_3$ Sb $_5$中,在压力$p\gtrsim20$ GPa下进一步观察到向正交$Pmmm$结构的转变,并且与第二超导圆顶中$T_{\rm c}$的强烈抑制相关。我们的研究结果表明,扭曲的晶体结构调制的超导电性在$A$ V $_3$ Sb $_5$在压力下,提供了一个平台,研究超导性的出现在存在多个结构不稳定性。
2021-10-18 cond-mat.supr-con
Nature of unconventional pairing in the kagome superconductors AV$_3$Sb$_5$
最近发现的AV $_3$ Sb $_5$(A=K,Rb,Cs)揭示了可果美金属中奇异费米面不稳定性的有趣领域。其中,超导性被发现在多个范霍夫奇点附近,表现出非常规配对的迹象。我们表明,亚晶格干涉机制是理解形成的超导性在戈薇金属的核心。从一个适当选择的最小紧束缚模型出发,对AV $_3$ Sb $_5$在费米能级附近具有多个van Hove奇点,给出了超导不稳定性的随机相位近似分析.非局部库仑排斥,范霍夫带的亚晶格配置文件,和裸相互作用强度原来是决定首选的配对对称性的关键参数。潜在的拓扑表面状态的影响进行了讨论,以及建议额外的测量,以确定在AV $_3$锑$_5$的超导性质。
2023-03-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and Electron Correlations in Kagome Metal LuOs3B2
Southwest Jiaotong University(西南交通大学);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Zhejiang University(浙江大学);Fujian Provincial Collaborative Innovation Center for Advanced High-Field Superconducting Materials and Engineering(福建省先进强磁场超导材料与工程协同创新中心);Fujian Normal University(福建师范大学)
研究kagome结构LuOs3B2的物理性质,发现II型超导体,揭示电子关联和kagome能带结构特征。
2026-03-31 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
Strain-Tuned Nodal Superconductivity in the Charge-Ordered Kagome Metal CsV$_3$Sb$_5$
Okayama University(冈山大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics(北京凝聚态物理国家实验室);Fujian Provincial Collaborative Innovation Center for Advanced High-Field Superconducting Materials and Engineering(福建省先进高场超导材料与工程协同创新中心);College of Physics and Energy, Fujian Normal University(福建师范大学物理与能源学院);Guang’an Institute of Technology
研究 Kagome 金属 CsV$_3$Sb$_5$ 中超导配对对称性及与 CDW 序关系,利用 $^{121}$Sb NQR 在原位单轴压力下研究超导演变,发现拉伸应变可独立调谐超导性,常压下简并超导态应变下分裂,证明单轴压力对超导性高度可调。
2026-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximity superconductivity in chiral kagome antiferromagnets
本文提出最小模型研究手性kagome反铁磁体Mn$_3$Ge中的近邻超导性,发现谷单态超导相及拓扑超导相,为实现自旋极化Cooper对的奇异超导性提供了新途径。
2025-08-11 cond-mat.mes-hall 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
Charge density wave orders and enhanced superconductivity under pressure in the kagome metal CsV3Sb5
拓扑可果美金属的超导电性近年来引起人们极大的研究兴趣。本文研究了V型晶格CsV_3Sb_5单晶在不同压力下的电荷密度波(CDW)级和超导电性的演化。利用高分辨扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS),观察到CsV_3Sb_5中的两个CDW级,分别对应于4a*1a和2a*2a超晶格。通过施加压力,超导转变温度Tc显着提高,并在约1 GPa时达到最大值8.2 K。相应地,随着压强的增加,CDW态逐渐下降,这表明该材料中CDW态与超导态之间存在竞争。在0.4 - 0.8GPa附近的宽的超导转变可能与两个CDW态之间的强竞争关系和超导电性有关。这些结果表明,CsV 3Sb 5是一个新的平台,探索超导性和CDW拓扑kagome金属之间的相互作用。
2021-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Topological superconductivity and large spin Hall effect in the kagome family Ti6X4 (X = Bi, Sb, Pb, Tl, In)
拓扑超导体(TSC)由于伴随着马约拉纳费米子而成为研究的热点。然而,实验报告的TSC是非常罕见的。最近的实验报道了可果美TSC AV $_{3}$ Sb $_{5}$(A=K,Rb,Cs),它表现出独特的超导性,拓扑表面态(TSS)和Majorana束缚态。最近,第一个具有非平凡拓扑结构的钛基可果美超导体CsTi $ _{3} $ Bi $ _{5} $被成功合成,作为一个有前景的TSC。考虑到Cs对CsTi $ _{3} $ Bi $ _{5} $的电子结构贡献很小,二元化合物可能更容易合成,本文通过密度泛函理论计算,预测了五个稳定的非磁性可果梅化合物Ti $ _{6} $ X $ _{4} $(X = Bi,Sb,Pb,Tl,In),其表现出超导性,临界温度Tc = 3.8 $ - $ 5.1 K,非平凡的$\mathbb{Z}$ $_2$带拓扑,TSS接近费米能级。此外,在Ti $ _{6} $ X $ _{4} $中,由于强的自旋轨道耦合,狄拉克节点和节线的带隙导致了大的内禀自旋霍尔效应.这项工作为TSC和自旋电子器件提供了新的平台。
2022-11-21 cond-mat.supr-con
Doping evolution of superconductivity, charge order and band topology in hole-doped topological kagome superconductors Cs(V$_{1-x}$Ti$_x$)$_3$Sb$_5$
新发现的可果美超导体$A$ V $_3$ Sb $_5$($A$ = K,Rb,Cs)同时表现出超导性、电荷序和能带拓扑。为了探索超导和电荷序之间复杂的相互作用,我们研究了掺杂拓扑可果美超导体Cs(V $_{1-x}$ Ti $_x$)$_3$ Sb $_5$中的超导性、电荷密度波(CDW)序和能带拓扑的掺杂演化,其中Ti掺杂剂引入了空穴状电荷载流子。尽管在掺杂化合物中没有CDW相变,即使对于$x=0.047$的最低掺杂水平,超导电性在所有掺杂样品中存活,具有增强的临界温度。高分辨率角分辨光电子能谱(ARPES)测量表明,可果美平面中的Ti掺杂剂降低了化学势,将$M$点处的van Hove奇点(VHS)推到费米能级以上。第一性原理模拟证实了在ARPES中观察到的能带结构的掺杂演化,并确认一旦VHS被推到费米能级以上,CDW不稳定性不会发生,解释了在我们的掺杂样品Cs(V $_{1-x}$ Ti $_x$)$_3$ Sb $_5$中CDW有序的缺乏。我们的结果表明,在kagome金属超导体CsV $_3$ Sb $_5$中,CDW和超导序之间存在竞争,尽管超导性可能与CDW序无关。
2021-10-25 cond-mat.supr-con
Pressure-induced double-dome superconductivity in kagome metal CsTi3Bi5
通过最高40 GPa的高压电阻测量,研究发现CsTi3Bi5具有压力诱导的双穹顶超导相图,并揭示其与CsV3Sb5的物理相似性。
2023-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal-invariant topological superconductivity in n-doped BiH
内禀和对称性保护拓扑态是近年来凝聚态物理研究的热点。特别是,时间反演对称性保护的费米子拓扑绝缘体已被理论预测和实验验证。然而,尽管有大量的实验和理论工作,时间反演不变的拓扑超导性的确切证据仍然缺乏。在这里,我们提出,电子掺杂氢化的单层双层铋,即BiH,将表现出时间反转不变的拓扑超导性。如果实验证实,这种材料将构成TRI拓扑超导体的第一个例子。
2015-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay of Magnetism and Topological Superconductivity in Bilayer Kagome Metals
二元金属间化合物材料$M_3$ Sn $_2$($M$ = 3d过渡金属)呈现出一类新的强相关系统,其自然地允许磁性和金属性的相互作用。使用第一性原理计算,我们确认,散装铁$_3$锡$_2$是一个铁磁金属,并显示$M$ = Ni和Cu是具有非平凡的能带结构的顺磁性金属。专注于Fe $_3$ Sn $_2$,以了解在实验相关的原子薄的单kagome双层增强相关的效果,我们的从头计算结果表明,尺寸限制自然暴露的平坦性能带结构与双层kagome几何形状在所得的铁磁陈金属。我们使用一个多级的最小建模的磁性带逐渐接近费米能量。这有效地捕获了陈金属的物理特性,在材料相关参数范围内具有非零异常霍尔响应,以及自旋极化带的可能超导不稳定性,从而导致拓扑超导体。
2020-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-Reversal Symmetry Breaking Superconducting State and Collective Modes in Kagome Superconductors
Capital Normal University(首都师范大学);Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学理论科学研究所);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所)
研究多带kagome超导体中非常规配对和集体模式,揭示TRS破缺超导态的特征及实验检测方法。
2025-12-31 cond-mat.supr-con
Vanadium-Based Superconductivity in a Breathing Kagome Compound Ta2V3.1Si0.9
研究在接近理想 kagome 结构的呼吸型钒基化合物 Ta2V3.1Si0.9 中发现 7.5 K 超导,并结合上临界场分析与 DFT 计算揭示 Fermi 能 van-Hove 奇点的作用。
2023-06-07 cond-mat.supr-con
Thermal Hall Conductivity in Superconducting Phase on Kagome Lattice
受“$sd^2$ -graphene”研究的启发,采用自洽Bogoliubov-de Gennes方法研究了范霍夫填充附近具有内禀自旋轨道耦合的kagome晶格中超导态的配对对称性和霍尔热导率.在没有自旋轨道耦合的情况下,时间反演对称性被破坏的拓扑平凡态出现,而最高平坦带由于自旋轨道耦合而变得具有六角对称性的色散,这导致拓扑超导态。由于霍尔热导率在低温极限与时间反演对称性破缺超导体的拓扑性质,我们研究了它的温度依赖性附近的范霍夫填充。特别是,在最高的平带的配对对称性是敏感的自旋轨道耦合和吸引相互作用的振幅,这是显着地反映在热霍尔电导率。所得结果可使我们研究可果美晶格上的稳定超导态。
2018-09-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effective minimal model and unconventional spin-singlet pairing in Kagome superconductor CsV3Sb5
最近合成的可果美化合物AV $_3$ Sb $_5$由于其拓扑结构、电荷密度波和超导电性的不寻常共存而引起人们的极大关注。在这篇{ \it Letter}中,基于CsV $_3$ Sb $_5$在原始相的能带结构,我们拟合了低能过程的有效六带模型;利用有效极小模型上的无规相位近似(RPA),我们得到了自旋涨落配对机制下动量分辨的静态自旋极化率,我们发现,在中强库仑关联区,超导对强度随库仑关联的提升而增加,超导对对称性为单态,能隙函数关于x轴和y轴反对称,表明可果美化合物AV $_3$ Sb $_5$具有非常规的超导性。
2022-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiband superconductivity in the kagome-lattice superconductor Re2Zr
AGH University of Krakow(克拉科夫 AGH 科技大学)
通过第一性原理计算研究六角kagome晶格化合物Re2Zr的电子结构、电声耦合及超导性质,发现常规声子介导机制可定量解释其超导能标,但超导态呈现显著多带和各向异性能隙结构。
2026-06-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Optical Rotation in the Charge Ordered State of Kagome Metal CsV3Sb5
本文通过同波长光学旋转与极向Kerr测量,证明CsV3Sb5中观测到的各向同性光学旋转并非源于时间反演对称性破缺,而是揭示了一种与电荷有序态同时出现的新交织序。
2023-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con