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简介。最近的Moiré材料激增已大大扩大了具有强相关电子的实验平台的数量。虽然相关的绝缘状态和扭曲双层石墨烯中的超导性[1-4]的超导能力启动,但过渡金属二分法(TMD)材料的双层中电子相关性的强度超过了石墨烯cousins中的材料[5]。在TMD中进行的实验揭示了Mott绝缘子的特征[6-10],量子异常的霍尔效应[11]和 - 在杂词中 - 分数纤维上的莫特 - 木晶体[7,12-16]。当电子电荷定位时,只有自旋程度仍然存在,并且在最近的实验中开始研究TMDMoiréBiLayers中的杂志[17-19]。Heterobilayers在三角形晶格上意识到了一个诱导的Hubbard模型[20-23],因此,局部旋转非常沮丧。这种挫败感可能会导致旋转液相,这是一种异国情调的物质,其物质实现一直在寻求[24,25]。在这封信中,我们表明n =±3 /4的通用Mott-Wigner状态报告了WSE 2 / WS 2双层[12,13]的填充状态,可以实现手性旋转液体[26,27]和Kagome Spin液体(KSL)[28-33]。在这种特殊的填充下,电子位于有效的kagome晶格上,该晶格以其高度的几何挫败感而闻名。TMD双层的可调节性 - 更换扭曲角度,栅极调整,材料在这里,我们证明了现实的模型参数如何导致该kagome晶格的有效自旋模型,并使用广泛的最新密度矩阵构造组(DMRG)模拟研究模型[34,35]。
探索奇异的电子订单及其潜在的驱动力仍然是量子材料领域的中心追求。在这种情况下,Kagome Lattice是一个转角共享的三角网络,已成为探索非常规相关和拓扑量子状态的多功能平台。Due to the unique correlation effects and frustrated lattice geometry inherent to kagome lattices, several families of kagome metals have been found to display a variety of exotic electronic instabilities and nontrivial topologies, including unconventional superconductivity, charge density wave orders, and electronic nematicity, reminiscent of the complex competing orders observed in high-temperature superconductors.在此背景下,Kagome Systems提供了一个出色的量子操场,可深入研究非常规电子不稳定性的起源。在这次演讲中,我将介绍我们最近的工作,重点介绍了两个著名的kagome超导体:V 3 SB 5(a = k,rb,cs)中的非常规CDW,以及在Ti 3 Bi 5中观察到的电子nematicities。尤其是从源自角度分辨光发射光谱(ARPES)的见解中绘制的,我将突出这些系统的独特特征,阐明它们有趣的电子行为并阐明其潜在机制。
kagome Lattices具有有趣的晶体结构,并具有三分为基础,重复以填充晶体晶格。在图2中,组成单位细胞的三个原子以红色(R),绿色(G)和蓝色(B)标记,以及将最近邻居连接为⃗δ1,⃗δ2和⃗δ3的载体。我们将计算此Kagome晶格的电子带结构。为简单起见,让我们假设原子R,G和B是相同类型的元素,并且电子在最近邻居的P Z轨道之间跳跃。
具有 Kagome 晶格的量子材料中独特的电子行为 [5] 和磁性行为 [6,7] 使得 Kagome 材料成为一个极其有趣的平台。这些有趣的量子态是由于电子能带结构和磁序的非平凡拓扑、强电子关联和受挫而出现的。探索这些材料中电子能带结构和相应磁性之间的相互作用,发现了大块狄拉克半金属 Fe 3 Sn 2 、[5] 外尔半金属 Mn 3 X(X = Sn,Ge)[8] 和 Co 3 Sn 2 S 2 、[9],它们表现出本征陈量子相、较大的异常霍尔效应和手性异常。[5,10,11] 一个特别有趣的例子是磁体 RMn 6 Sn 6(R = 稀土元素),它根据特定 R 元素和受挫 Mn Kagome 晶格之间的相互作用而具有几种磁序。 [12–14] 在室温下,Tb 和 Mn 磁矩位于不同的 Kagome 子晶格上,且呈非平面反平行排列的亚铁磁结构已被证明能有效实现具有拓扑
涡旋和束缚态是理解超导体电子特性的有效方法。最近,在新发现的 kagome 超导体 CsV3Sb5 中观察到了表面相关的涡旋核心态。虽然尖锐的零能量电导峰的空间分布看起来与来自超导狄拉克表面态的马约拉纳束缚态相似,但其起源仍然难以捉摸。在本研究中,我们利用低温扫描隧道显微镜/光谱法对两种化学掺杂的 kagome 超导体 Cs(V1xTrx)3Sb5 (Tr=Ta 或 Ti) 中的可调涡旋束缚态 (VBS) 进行了观测。与原始的 CsV3Sb5 相反,CsV3Sb5 衍生的 kagome 超导体表现出全间隙配对超导性,同时没有长程电荷序。零能量电导图表明涡旋晶格发生了场驱动的连续重新取向转变,表明存在多带超导性。Ta掺杂的CsV3Sb5表现出Caroli-de Gennes-Matricon束缚态的常规十字形空间演化,而Ti掺杂的CsV3Sb5表现出尖锐的、非分裂的零偏压电导峰(ZBCP),该峰在涡旋的长距离上持续存在。非分裂ZBCP的空间演化对表面效应和外部磁场具有鲁棒性,但与掺杂浓度有关。我们的研究揭示了多带化学掺杂CsV3Sb5系统中可调谐的VBS,并为先前报道的kagome超导体表面非量子极限条件下的Y形ZBCP提供了新的见解。2024年中国科学出版社。由爱思唯尔和中国科学出版社出版。版权所有。
摘要:具有Kagome网络的金属间化合物具有有助于获得特定的结构特征,该特征有助于获得特定的物理特性,例如量子关键性,负载密度波,超导性,超导性,磁性磁性...然而,凝聚态物理学家对这些特性的研究和理解需要一方面,并且在其他手中,以及其他构成的构图,并在其他手中进行了构图。这两个点仍然是扎实的化学家可以带来所有专业知识的主要问题。在这种情况下,将阐明有关合成,结晶生长和与Kagome网络的金属间化合物的多尺度表征的主题。该受试者的第一部分将专门用于三元和第四纪金属间化合物的深度合成和研究,其kagome网络由金属3 d或金属4 f形成。第二部分将通过使用各种生长技术来关注其中一些化合物的晶体生长。合成,格式和结构,化学和磁研究将使用实验室中的设备进行,并补充使用大型仪器。国家和/或国际合作将被设想出来某些特定属性或使用非常具体条件的表征。论文将于2025年10月开始3年。候选人将拥有化学和/或物理材料的硕士学位或工程文凭。晶体学和/或磁分析的技能将是一种资产。
通过测量原始和掺杂的CSV 3 SB 5单晶的磁化,我们已经对较低的临界场,临界电流密度和该kagome系统的平衡磁化进行了系统研究。已经在两个典型样本中研究了较低的临界场,并且可以通过使用两个S -Wave超导间隙的模型来对其进行较低的临界域临界场,从而得出2ΔS1 /K 1 /K b b t c = 7的较大间隙。9(±1。8)。这表明基于V的超导体的强耦合功能。测得的磁化磁滞回路使我们能够计算临界电流密度,该密度显示出非常弱的散装涡流固定。在这两种样品中测得的磁化磁滞回路可以通过最近提出的广义现象学模型来很好地描述,这导致确定这些超导体的许多基本参数。我们的系统结果和详细的分析得出结论,基于V的Kagome系统具有强耦合超导性,相对较大的Ginzburg-Landau参数和弱涡流耦合的特征。
具有kagome晶格结构的材料由于其独特的电子义务而引起了强烈的关注,从而探索了新的和异国情调的量子现象。[1,2]在新发现的Kagome金属中,V 3 SB 5(a = k,rb,cs)表现出丰富的量子现象,例如非平凡的拓扑带,费米能量附近的范·霍夫(Van Hove)奇异性,高度不寻常的超导性超导性和电荷密度波(CDWS)。[3 - 9]这些发现刺激了这一领域的一波研究。我们的研究重点是CSV 3 SB 5,这是A V 3 SB 5类的特定成员,该类别对其新型电子特性引起了极大的关注。CSV 3 SB 5(空间群P 6 / mmm)的结构由剖腹层插入的V – SB层。在V – SB层中,钒阳离子由SB Octahedra协调,形成了二维Kagome晶格(图1(a))。[ 3 ] CsV 3 Sb 5 undergoes a CDW transition at T CDW ≈ 94 K, and enters into a superconducting ground state at T c ≈ 3 K. [ 4 ] Various experimental studies revealed long- range CDW order [ 10 – 12 ] and suggested that the unconven- tional CDW may be related to van Hove filling, in addition to electron–phonon coupling.此外,在该系统中已经报道了电子列表,并建议CDW高度不寻常。[13]尽管t c相对较低,但CSV 3 SB 5中的超导状态可能非常不寻常。例如,理论和运输测量表明
要了解电荷密度波(CDW)阶段内基于V的Kagome金属中的多阶段过渡,我们专注于“混合型”费米表面的影响,因为它在CDW状态下在“纯型” Fermi表面上完好无损。在混合型费米表面,中等自旋相关性上发展,我们揭示了均匀(q = 0)键顺序是由paramagnon干扰机制引起的,这是由Aslamazov-larkin顶点校正描述的。主要的解决方案是E 2 G-对称性命名秩序,其中可以任意旋转主管。另外,我们获得了A 1 g式对称顺序,该顺序导致晶格常数的变化而没有对称性破裂。可以通过弹性测量值观察到q = 0处的预测的E 2 g和1 g通道的流动。这些结果可用于了解2×2 CDW相内的多阶段过渡。目前的理论具有一般性的意义,因为各种Kagome晶格系统中存在混合型费米表面(带有多边形货车爱好奇异性)。
