Nyligen, ett forskarlag ledd av prof. Yang Zhaorong från Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS), i samarbete med forskare från Anhui University och andra institutioner, upptäckt tryckinducerad tvåkupolssupraledning i den kvasi-tvådimensionella topologiska kagomsuperledaren CsV ₃ Sb ₅ . Detta arbete publicerades i Fysisk granskning B och väljs som redaktörsförslag.

På grund av sin unika geometri, kagomegitter är i sig värd för elektroniska platta band (starka korrelationer), Dirac-bandkorsningar som i grafen, och Van Hoves singulariteter, möjliggör realisering av kvantmångfald. Nyligen, kagome supraledare AV ₃ Sb ₅ (A=K, Rb, Cs) har tilldragit sig många forskningsintressen på grund av upptäckter av supraledning, kiral laddningseffekt, gigantisk anomal Hall-effekt och icke-triviala topologiska elektroniska band.

Tryck, som en av de tre grundläggande termodynamiska parametrarna, är känt som ett rent och kraftfullt sätt att direkt manipulera gallret och ytterligare ställa in de elektroniska tillstånden. Naturligtvis, man kan fråga sig hur dessa fenomen interagerar med varandra och vilken typ av exotiska tillstånd som kan uppstå för systemen under press.

I denna forskning, laget valde CsV ₃ Sb ₅ som ett exempel eftersom den har den högsta supraledande övergångstemperaturen på cirka 5,0 K bland systemen vid omgivande tryck. De använde den så kallade diamantstädcellen för att generera höga tryck upp till 47,9 GPa. De fann att övergångstemperaturen först ökar och sedan minskar snabbt under tryck, som är odetekterbar i mellantrycksområdet 5–16 GPa.

Oväntat, supraledning återkommer över 16 GPa, med övergångstemperaturen först något ökande för att sedan nästan plana ut.

Därför, ett supraledande fasdiagram med två kupoler avslöjades för CsV ₃ Sb ₅ under högt tryck. När det gäller högtryckssynkrotronröntgendiffraktionsmätningar, de hittade ingen strukturell övergång utan en anomali i förhållandet mellan gitterparametrarna precis runt samma kritiska tryck, vilket indikerar en Fermi ytrekonstruktion via Lifshitz-övergång som kan vara ansvarig för återuppkomsten av supraledning.

Många experiment tyder på att omgivande trycksupraledning i CsV ₃ Sb ₅ bör vara okonventionell. I det här sammanhanget, detta arbete bevisar en tvåkupols supraledning i den första V-baserade okonventionella supraledaren.

Förutom tidigare rapporter om enorma okonventionella supraledare som Cu-baserade, Fe-baserade och tunga fermionsystem, tvåkupolssupraledning verkar vara ett vanligt drag för dessa system under externa parametrar, vilket kan ge en viktig ledtråd för att förstå mekanismer för den okonventionella supraledningsförmågan.