Fase de temperatura de presión de CsV 3 Sb 5 . Crédito:Yu et al.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Chen Xianhui de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China de la Academia de Ciencias de China (CAS) encontró una competencia inusual entre la onda de densidad de carga (CDW) y la superconductividad en CsV 3 Sb 5 , un metal kagome en capas, que proporciona evidencia experimental clave para comprender la nueva CDW y la superconductividad. El resultado fue publicado en Comunicaciones de la naturaleza y recomendado como artículo destacado.
La superconductividad tradicional y CDW son dos estados electrónicos diferentes, que se originan a partir del acoplamiento de fonones de electrones y la inestabilidad de Fermi. En la imagen de coexistencia convencional de CDW y superconductor, después de ingresar al estado CDW, la brecha de energía se abre debido al anidamiento de la superficie de Fermi, resultando en la pérdida de densidad de estados, mostrando el comportamiento de CDW compitiendo con superconductores.
El estado de CDW se puede suprimir aumentando la presión o el dopaje químico. Con la supresión del estado CDW, la temperatura de transición crítica superconductora ( T C ) mostrará un comportamiento similar a una cúpula. Debido a la fuerte frustración geométrica, estados cuánticos más novedosos, incluyendo estados superconductores no convencionales y ondas de densidad quiral, se predicen.
Recientemente, un nuevo superconductor de estructura de jaula en capas CsV 3 Sb 5 ha sido descubierto, que tiene una temperatura de transición CDW de 94 K. Combinado con una variedad de medios de presión, los investigadores llevaron a cabo investigaciones sobre el control de la presión en él, y determinó el diagrama de fases del material a alta presión.
Mediante la medición del transporte eléctrico de alta tensión y la susceptibilidad magnética, ellos encontraron que T C se comporta como una doble cúpula con el aumento de presión, en lugar de una cúpula única tradicional. Cuando la presión está entre 0,7 GPa y 2 GPa, las muestras muestran anormal T C supresión y ensanchamiento superconductor. Cuando la presión alcanza los 2 GPa, el CDW está completamente comprimido, y el T C puede alcanzar hasta 8 K (tres veces más que a presión normal), que es tambien el mas alto T C reportado para materiales con estructura de jaula.
El diagrama de fase superconductor de doble cúpula anómalo puede ser causado por la transición del estado CDW proporcional a un estado CDW casi proporcional. Por lo tanto, Los resultados muestran que el estado superconductor y el estado CDW de CsV 3 Sb 5 son muy sensibles a la presión, mostrando abundantes diagramas de fase de presión.
Este estudio también revela la competencia inusual entre superconductividad y CDW en CsV 3 Sb 5 , que proporciona pistas experimentales para estudiar el mecanismo de CDW no convencional.
