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钛掺杂的kagome超导体CsV3-xTixSb5及其两个 distinct 相

超导电性 2022-10-18 v2

摘要

基于钒的kagome超导体CsV3Sb5因其出乎意料的异常霍尔效应(AHE)、电荷密度波(CDWs)、向列性以及与非常规强耦合超导(SC)共存的赝能隙配对密度波(PDW)而备受关注。CDWs、非常规SC的起源及其在该kagome体系中与不同电子态的关联具有重要意义,但迄今仍存在争议。在kagome层中进行化学掺杂是揭示其内在物理最直接的方式之一,但尚未被探索。在此,我们首次报道了Ti替代的CsV3Sb5单晶的合成,及其描绘交织电子态演化的丰富相图。Ti原子直接在kagome层中替代V。CsV3-xTixSb5在替代时表现出两个不同的SC相。轻微Ti替代相呈现非常规V形SC能隙,并与减弱的CDW、PDW、AHE和向列性共存。高度Ti替代相具有U形SC能隙,并伴随短程旋转对称性破缺CDW,而长程CDW、面内电阻率的二重对称性、AHE和PDW均消失。此外,我们还展示了用Cr和Nb等其他元素对V原子进行化学替代,显示出对SC相与CDWs的不同调制。这些发现开辟了合成新型掺杂CsV3Sb5材料家族的途径,并进一步提供了一个调控kagome超导体中不同关联电子态与超导配对的新平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.11228,
  title  = {Titanium doped kagome superconductor CsV3-xTixSb5 and two distinct phases},
  author = {Haitao Yang and Zihao Huang and Yuhang Zhang and Zhen Zhao and Jinan Shi and Hailan Luo and Lin Zhao and Guojian Qian and Hengxin Tan and Bin Hu and Ke Zhu and Zouyouwei Lu and Hua Zhang and Jianping Sun and Jingguagn Cheng and Chengmin Shen and Xiao Lin and Binghai Yan and Xingjiang Zhou and Ziqiang Wang and Stephen J. Pennycook and Hui Chen and Xiaoli Dong and Wu Zhou and Hong-Jun Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.11228},
  year   = {2022}
}

备注

Science Bulletin (2022,in press)