In einem kürzlich veröffentlichten Artikel in Natur, fand ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Chen Xianhui, Wu Tao und Wang Zhenyu von der University of Science and Technology of China (USTC) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften den wichtigsten Beweis für den Phasenübergang in einem Kagome-Supraleiter CsV3Sb5. Bei niedriger Temperatur beobachtete das Team einen Übergang von der Ladungsdichtewellenordnung (CDW) zur elektronischen Nematizität, die erstmals durch ein Potts-Modell mit drei Zuständen beschrieben wurde.
Auf den Fersen der früheren Forschungen des Teams zur Triple-Q-Modulation von Kagome-Supraleitern und der ungewöhnlichen Konkurrenz zwischen Supraleitung und Ladungsdichte-Wellen-Ordnung machte das Team einen weiteren Fortschritt bei der Entdeckung neuer Zustände elektronischer Nematizitäten. Sie entdeckten, dass sich der Triple-Q-Ladungsdichtewellenzustand zu einer thermodynamisch stabilen elektronen-nematischen Phase entwickeln würde, bevor er in den supraleitenden Zustand eintritt. Es gelang ihnen auch, die Übergangstemperatur auf 35 Kelvin zu bestimmen.
Es ist bemerkenswert, dass die elektronische Nematizität, die das Team kürzlich gefunden hat, von der Nematizität in Hochtemperatur-Supraleitern (HTS) abweicht. Die elektronische Nematizität in HTS ist der Ising-Typ mit Z2-Symmetrie; im Gegensatz dazu hatte die in CsV3Sb5 gefundene nematische Phase Z3-Symmetrie. Dieser besondere Zustand wird theoretisch durch das Potts-Modell mit drei Zuständen beschrieben, daher wird er auch als Potts nematische Phase bezeichnet. Interessanterweise wurde diese neuartige Nematizität kürzlich auch in einem Doppelschicht-Eckgraphensystem beobachtet.
Die Entdeckung dieses Phasenübergangs demonstrierte nicht nur eine neuartige elektronische Nematizität, sondern lieferte grundlegende experimentelle Beweise für ein weiteres Verständnis der Konkurrenz zwischen Supraleitung und CDW-Ordnung in Kagome-Systemen. Die Ergebnisse werfen auch ein neues Licht auf das Verständnis des Paardichtewellenzustands (PDW) in HTS.
Linpeng Nie et al., Durch Ladungsdichtewellen getriebene elektronische Nematizität in einem Kagome-Supraleiter, Natur (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04493-8
Bereitgestellt von der University of Science and Technology of China