Forscher enthüllen die elektronische Natur der Ladungsdichtewelle und der Elektron-Phonon-Kopplung im Kagome-Supraleiter

In letzter Zeit haben die Kagome-Supraleiter AV3Sb5 (A = K, Rb und Cs) aufgrund ihrer neuartigen Phänomene und ihrer reichhaltigen Physik enorme Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Sie weisen eine unkonventionelle Ladungsdichtewelle (CDW), einen riesigen anomalen Hall-Effekt und Supraleitung auf. Der CDW-Zustand ist eng mit dem anomalen Hall-Effekt verbunden und konkurriert mit der Supraleitung unter Druck. Die Untersuchung der elektronischen Struktur des CDW-Zustands ist wesentlich, um seine Natur und die damit verbundenen physikalischen Eigenschaften zu verstehen.

Hochauflösende winkelaufgelöste Photoemissionsspektroskopie (ARPES) ist eine leistungsstarke Technik zur Untersuchung der elektronischen Strukturen von Materialien im Impulsraum. Kürzlich führte Luo Hailan in der Gruppe von Prof. Zhou Xingjiang vom Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) hochauflösende ARPES-Messungen an KV3Sb5 durch und enthüllte die Natur der CDW und Elektron-Phonon-Kopplung in KV3Sb5.

Aus den ARPES-Messungen konnten die Forscher klare Hinweise auf die 2×2-CDW-induzierte elektronische Strukturrekonstruktion beobachten. Dazu gehören die Fermi-Oberflächenrekonstruktion, die damit verbundenen Bandstrukturfaltungen zwischen der Grenze und dem Zentrum der unberührten Brillouin-Zone und die CDW-Lückenöffnungen an der Grenze der unberührten und rekonstruierten Brillouin-Zonen.

In der Nähe des Fermi-Niveaus wurde die von der Fermi-Oberfläche abhängige und impulsabhängige CDW-Lücke gemessen, und eine starke Anisotropie der CDW-Lücke wurde für alle V-abgeleiteten Fermi-Oberflächenschichten beobachtet.

Darüber hinaus wurden Signaturen der Elektron-Phonon-Kopplung für alle V-abgeleiteten Bänder aufgedeckt.

Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass die Elektron-Phonon-Kopplung eine dominante Rolle beim Antreiben des CDW-Übergangs spielen könnte. Sie liefern auch wichtige Informationen zum Verständnis des Ursprungs des CDW und seines Zusammenspiels mit anderen physikalischen Eigenschaften in AV3Sb5-Kagome-Supraleitern.

Diese Studie wurde veröffentlicht in Naturkommunikation.