Kagome 超导体 ${\mathrm{CsV}}_3{\mathrm{Sb}}_5$ 中多种堆叠电荷密度波的共存

最近发现的 Kagome 家族 ${\mathrm{AV}}_3{\mathrm{Sb}}_5$ (A = K, Rb, Cs) 展现出丰富的物理现象，包括非平庸拓扑电子结构、巨反常霍尔效应、电荷密度波 (CDW) 和超导性。值得注意的是，${\mathrm{AV}}_3{\mathrm{Sb}}_5$ 中的 CDW 被证实与其超导性和拓扑性相互交织，但其本质仍然难以捉摸。在此，我们结合 X 射线散射实验和密度泛函理论计算，研究了 ${\mathrm{CsV}}_3{\mathrm{Sb}}_5$ 中的 CDW，并证明了 2 $\times$ 2 $\times$ 2 和 2 $\times$ 2 $\times$ 4 CDW 堆叠相的共存。通过追踪 CDW 强度随温度的演化揭示了这些 CDW 相之间的竞争，这在升温和降温测量的不同转变温度中也有所体现。我们还识别了快速冷却过程后 ${\mathrm{CsV}}_3{\mathrm{Sb}}_5$ 的一个亚稳淬火态。我们的研究证明了 ${\mathrm{CsV}}_3{\mathrm{Sb}}_5$ 中竞争性 CDW 堆叠的共存，为理解该系统的新奇性质提供了新见解。