Een onderzoeksteam onder leiding van prof. Chen Xianhui van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) vond een ongebruikelijke concurrentie tussen ladingsdichtheidsgolf (CDW) en supergeleiding in CsV ₃ sb ₅ , een gelaagd kagome-metaal, die belangrijk experimenteel bewijs levert voor het begrijpen van nieuwe CDW en supergeleiding. Het resultaat is gepubliceerd in Natuurcommunicatie en aanbevolen als aanbevolen artikel.

Traditionele supergeleiding en CDW zijn twee verschillende elektronische toestanden, die beide afkomstig zijn van elektronenfononkoppeling en Fermi-instabiliteit. In het conventionele coëxistentiebeeld van CDW en supergeleider, na het betreden van de CDW-status, de energiekloof wordt geopend door de nesting van het Fermi-oppervlak, wat resulteert in het verlies van de dichtheid van staten, toont het gedrag van CDW die concurreert met supergeleiders.

De CDW-status kan worden onderdrukt door drukverhoging of chemische doping. Met de onderdrukking van de CDW-staat, de supergeleidende kritische overgangstemperatuur ( t _C ) zal een enkel koepelachtig gedrag vertonen. Vanwege de sterke geometrische frustratie, meer nieuwe kwantumtoestanden, inclusief onconventionele supergeleidende toestanden en chirale dichtheidsgolven, worden voorspeld.

Onlangs, een nieuwe gelaagde kooistructuur supergeleider CsV ₃ sb ₅ is ontdekt, die een CDW-overgangstemperatuur van 94 K heeft. Gecombineerd met een verscheidenheid aan drukmiddelen, de onderzoekers deden er drukbeheersingsonderzoek op, en bepaald het fasediagram van het materiaal onder hoge druk.

Door meting van elektrisch hoogspanningstransport en magnetische gevoeligheid, ze vonden dat t _C gedraagt ​​zich als een dubbele koepel bij toenemende druk, in plaats van een traditionele enkele koepel. Wanneer de druk tussen 0,7 GPa en 2 GPa ligt, de monsters vertonen abnormaal t _C onderdrukking en supergeleidende verbreding. Wanneer de druk 2 GPa bereikt, de CDW is volledig gecomprimeerd, en de t _C kan oplopen tot 8 K (drie keer zoveel bij normale druk), wat ook de hoogste is t _C gerapporteerd voor materialen met kooistructuur.

Het abnormale supergeleidende fasediagram met dubbele koepel kan worden veroorzaakt door de overgang van een evenredige CDW-toestand naar een bijna evenredige CDW-toestand. Daarom, de resultaten laten zien dat de supergeleidende toestand en CDW-toestand van CsV ₃ sb ₅ zijn erg gevoelig voor druk, met overvloedige drukfasediagrammen.

Deze studie onthult ook de ongebruikelijke concurrentie tussen supergeleiding en CDW in CsV ₃ sb ₅ , die experimentele aanwijzingen geeft voor het bestuderen van het onconventionele CDW-mechanisme.