CsV$_3$Sb$_5$ 中电荷密度波起源的非谐强耦合效应

电荷密度波（CDW）的形成是一个长期未决的问题，尤其在一维以上的维度中。最近发现的锑化钒中的各种观测结果，例如声学声子中缺失的 Kohn 异常或转变温度 $T_{\rm CDW}$ = 95 K 处的潜热，进一步印证了这一观点。在此，我们使用偏振非弹性光散射研究 Kagome 金属 CsV$_3$Sb$_5$。由连续谱重分布推导出的电子能隙 $2\Delta$ 远大于平均场理论的预期，对于 $2\Delta/k_{\rm B}T_{\rm CDW}$ 达到 20 以上的值。A$_{1g}$ 声子在 $T_{\rm CDW}$ 处有不连续性，并在 $T_{\rm CDW}$ 以上 20 K 处出现前驱现象。密度泛函理论定性地再现了 CDW 转变处电子连续谱的重分布以及原始和畸变结构的声子能量。所有 A$_{1g}$ 和 E$_{2g}$ 声子线（包括那些在 $T_{\rm CDW}$ 以下出现的）的线宽通过非谐对称衰变进行分析，揭示了强烈的声子-声子耦合。此外，我们观察到两个 CDW 振幅模式（AM）：一个为 A$_{1g}$ 对称性，一个为 E$_{2g}$ 对称性。两种模式的温度依赖关系偏离平均场理论的预测。A$_{1g}$ AM 显示出不对称的 Fano 型线形，暗示强烈的电子-声子耦合。不对称的 A$_{1g}$ AM，连同 A$_{1g}$ 声子的不连续性、大的声子-声子耦合参数以及大的能隙比，表明非谐强声子-声子和电子-声子耦合对于 CsV$_3$Sb$_5$ 中 CDW 形成的重要性。