Diagrama de fase temperatura-presión del superconductor kagome CsV 3 Sb 5 . Crédito:CHEN Xuliang
Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el profesor Yang Zhaorong de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei (HFIPS) de la Academia de Ciencias de China (CAS), en colaboración con investigadores de la Universidad de Anhui y otras instituciones, descubrió la superconductividad de dos cúpulas inducida por presión en el superconductor de kagome topológico cuasi bidimensional CsV 3 Sb 5 . Este trabajo fue publicado en Revisión física B y seleccionado como sugerencia de los editores.
Debido a su geometría única, La red de Kagome aloja intrínsecamente bandas planas electrónicas (correlaciones fuertes), Cruces de bandas de Dirac como en grafeno, y singularidades de Van hove, permitiendo la realización de las diversidades cuánticas. Recientemente, los superconductores kagome AV 3 Sb 5 (A =K, Rb, Cs) han atraído muchos intereses de investigación debido a los descubrimientos de la superconductividad, efecto de carga quiral, efecto Hall anómalo gigante y bandas electrónicas topológicas no triviales.
Presión, como uno de los tres parámetros termodinámicos fundamentales, se conoce como un medio limpio y poderoso para manipular directamente la celosía y afinar aún más los estados electrónicos. Naturalmente, cabe preguntarse cómo estos fenómenos interactúan entre sí y qué tipo de estados exóticos pueden surgir para los sistemas bajo presión.
En esta investigación, el equipo eligió CsV 3 Sb 5 como ejemplo, ya que tiene la temperatura de transición superconductora más alta de aproximadamente 5,0 K entre los sistemas a presión ambiente. Utilizaron la llamada celda de yunque de diamante para generar altas presiones de hasta 47,9 GPa. Descubrieron que la temperatura de transición primero aumenta y luego disminuye rápidamente bajo presión, que es indetectable en el rango de presión intermedia de 5 a 16 GPa.
Inesperadamente, la superconductividad vuelve a emerger por encima de 16 GPa, con la temperatura de transición primero aumentando ligeramente y luego casi estabilizándose.
Por lo tanto, se reveló un diagrama de fase superconductor de dos cúpulas para CsV 3 Sb 5 bajo alta presión. En términos de las mediciones de difracción de rayos X del sincrotrón de alta presión, no encontraron ninguna transición estructural, sino una anomalía en la relación de los parámetros de la red con la misma presión crítica, lo que indica una reconstrucción de la superficie de Fermi a través de la transición Lifshitz que podría ser responsable del resurgimiento de la superconductividad.
Muchos experimentos sugieren que la superconductividad a presión ambiental en CsV 3 Sb 5 debe ser poco convencional. En este sentido, este trabajo evidencia una superconductividad de dos cúpulas en el primer superconductor no convencional basado en V.
Además de los informes anteriores en tremendos superconductores no convencionales como los basados en Cu, Sistemas basados en Fe y fermiones pesados, La superconductividad de dos cúpulas parece ser una característica común para estos sistemas bajo parámetros externos, lo que puede proporcionar una pista importante para comprender los mecanismos de la superconductividad no convencional.
