Dat blijkt uit onderzoek gepubliceerd in Physical Review Research ontdekte een onderzoeksteam onder leiding van prof. Luo Xuan van het Hefei Institute of Physical Science van de Chinese Academie van Wetenschappen het bestaan ​​van stapelfouten in de roosterstructuur van topologische fononische β-MoB₂ enkel kristal.

De metaaldiborideverbindingen met een hexagonale ringstructuur van boor hebben de laatste tijd veel aandacht getrokken in het veld vanwege hun niet-triviale topologie en abnormale supergeleiding (SC) onder druk en doping. β-MoB₂ is geïdentificeerd als een topologisch fononmateriaal en voert onder druk een structurele transitie en twee SC-transities uit.

Specifiek komt SC I overeen met β-MoB₂ , terwijl SC II overeenkomt met α-MoB₂ . Momenteel is de fysieke oorsprong van SC II opgehelderd, terwijl SC I onbegrijpelijk blijft. Daarom verder onderzoek naar de fononeigenschappen van β-MoB₂ overeenkomend met SC I zijn noodzakelijk.

In deze studie verkregen de onderzoekers β-MoB₂ van hoge kwaliteit enkele kristallen door het kristalgroeiproces te verbeteren, en de fononeigenschappen ervan verder te onderzoeken door middel van systematische Raman-spectroscopiemetingen en theoretische berekeningen. Het onderzoek onthulde de aanwezigheid van twee afwijkende Raman-modi op het randvlak van β-MoB₂ monokristallijn, en ze blijven bestaan, zelfs bij lage temperaturen van 4,2 K.

Vervolgens gebruikten ze theoretische berekeningen om de oorsprong van deze twee afwijkende Raman-modi op te helderen. Gebaseerd op de theoretische resultaten, zijn de oppervlaktefononen op het randvlak van β-MoB₂ werden uitgesloten als de oorsprong van nieuwe modi. Bovendien werd de isotopensplitsing van boor en Raman-verstrooiing van hogere orde ook geëlimineerd op basis van de piekintensiteitsverhoudingen.

Uiteindelijk werd, volgens de symmetrieanalyse, het ontstaan ​​van deze afwijkende modi toegeschreven aan de vervorming van de B-atoomlaag in de roosterstructuur.

Dit werk levert cruciale structurele informatie op voor het begrijpen van het rijke supergeleidende gedrag van topologische fononmaterialen onder externe omstandigheden.

Meer informatie: Ming Cheng et al., Onthulling van defectgerelateerde Raman-modi van topologisch fononisch β−MoB2-monokristal via hoekopgeloste gepolariseerde Raman-spectra, Physical Review Research (2024). DOI:10.1103/PhysRevResearch.6.023093

Journaalinformatie: Fysiek reviewonderzoek

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen