电荷序在 CsV$_3$Sb$_5$ 中打破时间反演对称性

新近发现的钒基 kagome 金属 $A$V$_{3}$Sb$_{5}$ ($A$~=~K,~Rb,~Cs) 在低温下呈现超导性，在高温下呈现电荷密度波（CDW）序。该家族中电荷有序态的一个显著特征是它打破了时间反演对称性（TRSB），这与能带结构潜在的拓扑性质相关。本工作中，我们采用零场与高场 μ 子自旋旋转/弛豫的强大组合来研究 CsV$_3$Sb$_5$ 中电荷序的 TRSB 特征及其各向异性。通过追踪 μ 子自旋极化面内与面外分量随温度的演化，我们观察到在 $T_{\rm TRSB}=T_{\rm CDW}\simeq95$~K 以下，μ 子自旋系综所感知的内场宽度增强。在 $T^\ast\simeq30$~K 以下，检测到内场宽度的额外增加，并伴随 μ 子位点处局域场方向从 $ab$ 面转向 $c$ 轴。值得注意的是，当施加 8~T 磁场沿晶体学 $c$ 轴时，这一两步特征变得非常明显，从而表明在 CDW 转变处磁场诱导了电子响应的增强。这些结果指向 CsV$_3$Sb$_5$ 中由电荷序引起的 TRSB，其起始于 ${\simeq}~95$~K，随后在 ${\simeq}~30$~K 以下出现增强的电子响应。所观察到的两步转变在不同电荷序不稳定性框架内进行了讨论，依据密度泛函理论计算，这些不稳定性在能量上近乎简并。