Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Yang Zhaorong dell'Hefei Institutes of Physical Sciences (HFIPS) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS), in collaborazione con ricercatori dell'Università di Anhui e di altre istituzioni, scoperta la superconduttività a due cupole indotta dalla pressione nel superconduttore topologico Kagome quasi bidimensionale CsV ₃ Sb ₅ . Questo lavoro è stato pubblicato in Revisione fisica B e selezionato come suggerimento della redazione.

Grazie alla sua geometria unica, il reticolo del kagome ospita intrinsecamente bande piatte elettroniche (correlazioni forti), Incroci di banda di Dirac come nel grafene, e singolarità di Van hove, consentendo realizzazioni di diversità quantistiche. Recentemente, i superconduttori kagome AV ₃ Sb ₅ (A=K, Rb, Cs) hanno attratto molti interessi di ricerca a causa delle scoperte della superconduttività, effetto di carica chirale, gigantesco effetto Hall anomalo e bande elettroniche topologiche non banali.

Pressione, come uno dei tre parametri termodinamici fondamentali, è conosciuto come un mezzo pulito e potente per manipolare direttamente il reticolo e sintonizzare ulteriormente gli stati elettronici. Naturalmente, ci si può chiedere come interagiscono tra loro questi fenomeni e che tipo di stati esotici possono emergere per i sistemi sotto pressione.

In questa ricerca, la squadra ha scelto CsV ₃ Sb ₅ ad esempio poiché ha la più alta temperatura di transizione superconduttiva di circa 5,0 K tra i sistemi a pressione ambiente. Hanno usato la cosiddetta cella a incudine diamantata per generare alte pressioni fino a 47,9 GPa. Hanno scoperto che la temperatura di transizione prima aumenta e poi diminuisce rapidamente sotto pressione, che non è rilevabile nell'intervallo di pressione intermedio di 5-16 GPa.

inaspettatamente, la superconduttività riemerge sopra i 16 GPa, con temperatura di transizione prima in lieve aumento e poi quasi stabilizzata.

Perciò, è stato rivelato un diagramma di fase superconduttore a due cupole per CsV ₃ Sb ₅ sotto alta pressione. In termini di misure di diffrazione dei raggi X di sincrotrone ad alta pressione, non hanno trovato alcuna transizione strutturale ma un'anomalia nel rapporto dei parametri reticolari intorno alla stessa pressione critica, indicando una ricostruzione della superficie di Fermi tramite la transizione di Lifshitz che potrebbe essere responsabile del riemergere della superconduttività.

Molti esperimenti suggeriscono che la superconduttività a pressione ambiente in CsV ₃ Sb ₅ dovrebbe essere non convenzionale. In questo senso, questo lavoro evidenzia una superconduttività a due cupole nel primo superconduttore non convenzionale basato su V.

Oltre ai precedenti rapporti su tremendi superconduttori non convenzionali come quelli a base di Cu, Sistemi a base di Fe e fermioni pesanti, la superconduttività a due cupole sembra essere una caratteristica comune per questi sistemi sotto parametri esterni, che può fornire un indizio importante per comprendere i meccanismi della superconduttività non convenzionale.