Вчені з Університету Райса вперше експериментально підтвердили, що пласкі електронні зони у кагоме-надпровіднику безпосередньо визначають його електронну та магнітну поведінку.
Дослідники підтвердили наявність активних пласких зон у надпровіднику кагоме, що відкриває нові можливості для створення квантових матеріалів і майбутніх електронних технологій. (Концепція художника). Джерело: SciTechDaily.com
Дослідження стосувалося матеріалу CsCr3Sb5, який стає надпровідним під тиском. Метали з решіткою кагоме мають унікальну двовимірну структуру зі спільними трикутниками, що створює умови для появи нетипових квантових станів. У більшості матеріалів пласкі зони знаходяться занадто далеко від робочих енергій, однак у CsCr3Sb5 вони виявились активними елементами електронної взаємодії. «Наші результати підтверджують несподіване теоретичне передбачення і відкривають шлях до створення екзотичної надпровідності», – пояснив Пенгченг Дай.
Для перевірки було застосовано фотоемісійну спектроскопію з кутовою роздільною здатністю (ARPES) та резонансне непружне розсіювання рентгенівських променів (RIXS). Обидва методи показали, що пласкі зони формують стоячі хвилі електронів та магнітні збудження, а не є пасивними структурами. «Це дивовижно бачити, враховуючи, що до цього часу ми могли спостерігати такі особливості лише у теоретичних моделях», – підкреслив Цімяо Сі.
Великий прорив став можливим завдяки синтезу кристалів у 100 разів більших за попередні, що дозволило отримати якісні сигнали для спектроскопії. Теоретичні розрахунки, виконані на спеціальних моделях решітки, підтвердили інтерпретацію експериментів. Це підтверджує прямий зв’язок між геометрією кагоме-структур і виникненням квантових станів. «Виявивши активні плоскі зони, ми продемонстрували прямий зв’язок між геометрією решітки і квантовими станами», – зазначив Мін І.
Робота, опублікована у Nature Communications 14 серпня 2025 року, показує, що кагоме-решітки можна використовувати як інструмент для керування поведінкою електронів. Це відкриває шлях до розробки нових квантових матеріалів: нетрадиційних надпровідників, топологічних ізоляторів та спінової електроніки.
#плоскі #зони #кагоме #активні #надпровіднику
Source link
