节点线半金属 CoSn$_2$ 中电子驱动结构失稳变形的证据
材料科学
2025-09-30 v1
摘要
理解驱动相关电子系统中自发旋转对称性破坏的机制是凝聚态物理学中的核心挑战。尽管这种对称性破坏相已在低维和强相关材料中进行了研究，但在结构更简单的化合物中其出现仍较不被探索。本文我们研究非磁性 CoSn，其为一种中心对称的金属化合物，在常温下晶体结构为四方结构，发现电子驱动的对称性破坏不稳定性。电阻率显示，在 25 K 以下斜率出现明显变化，偏离预期的 Bloch-Gr"uneisen 行为。这种异常被归因于结构变化，因为在 22 K 处采用同步辐射单晶 X 射线衍射揭示了弱超卫星反射，导致 a 轴和 c 轴加倍，形成 4 倍超结构。晶格的对称性从四方结构降低为无心单斜结构，但在 10 K 以下没有明显的单斜变形。这种结构转变伴随角磁阻的二倍对称性，而在较高温度下观察到的四倍对称性截然不同。第一性计算显示无声子软化，但揭示了增强的电子易失性，表明存在电子不稳定性。极化依赖的 ARPES 测量进一步识别出强orbital各向异性，主要由平面内 Co- 态主导。总体而言，我们的结果指向 CoSn 中的电子驱动结构失稳变形，为研究非磁性金属体系中的对称性破坏提供了一种罕见平台。
引用
@article{arxiv.2509.23221,
title = {Evidence of electronic instability driven structural distortion in the nodal line semimetal CoSn$_2$},
author = {Suman Nandi and Bishal Maity and Shovan Dan and Khadiza Ali and Bikash Patra and Anshuman Mondal and Gaston Garbarino and Pierre Rodière and Sitaram Ramakrishnan and Bahadur Singh and Arumugam Thamizhavel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.23221},
year = {2025}
}