近期發(fā)現(xiàn)的kagome金屬釩基材料AV3Sb5(A=K, Rb, Cs)在低溫下呈現(xiàn)電荷密度波(CDW)、反?;魻栃?yīng)和不同尋常的超導(dǎo)行為。該材料為研究電子關(guān)聯(lián)和非平庸拓?fù)淠軒峁┝艘粋€(gè)獨(dú)特的平臺(tái)。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和理論研究得到廣泛關(guān)注,但其背后的微觀機(jī)制,包括CDW態(tài)的驅(qū)動(dòng)因素、超導(dǎo)態(tài)的配對(duì)機(jī)制和對(duì)稱(chēng)性,以及反常霍爾效應(yīng)的起源等,仍然是懸而未決的問(wèn)題。
中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所沈大偉研究員、上??萍即髮W(xué)劉健鵬、郭艷峰研究員等,利用角分辨光電子能譜系統(tǒng)地研究了RbV3Sb5在CDW轉(zhuǎn)變過(guò)程中的電子結(jié)構(gòu)演變。CDW轉(zhuǎn)變導(dǎo)致在布里淵區(qū)邊界局部打開(kāi)能隙。更重要的是,在實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到了正常態(tài)并不存在的范霍夫奇點(diǎn)。該范霍夫奇點(diǎn)具有較大的態(tài)密度,可能與更低溫的超導(dǎo)電性有關(guān)。該研究表明RbV3Sb5中CDW態(tài)是在相鄰鞍點(diǎn)上由范霍夫奇點(diǎn)的費(fèi)米面嵌套驅(qū)動(dòng)的。該研究為理解釩基拓?fù)?/span>kagome金屬中神秘的電荷密度波邁出了重要一步。
該研究成果以“Emergence of New van Hove Singularities in the Charge Density Wave State of a Topological Kagome Metal RbV3Sb5”為題發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》[Phys. Rev. Lett. 127: 236401 (2021)]上。

圖:(a) 釩基kagome晶格在2×2電荷密度波作用下的圖像;(b) 六角BZ(黑線)和2×2超晶格布里淵區(qū)(紅色虛線) ;(c-d) CDW態(tài)沿Γ-K-M的ARPES譜及其能帶計(jì)算結(jié)果;(e)范霍夫奇點(diǎn)附近鞍點(diǎn)的示意圖;(f-g) 正常態(tài)和CDW態(tài)沿K-M-K高對(duì)稱(chēng)方向及其二次微分譜;(h) 沿M-VHS3-R方向ARPES譜及其相應(yīng)能帶計(jì)算。
論文鏈接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.236401