ملخصات الأبحاث

تعاقُب حالات الإلكترون المترابطة في موصل «كاجومي» الفائق

.H. Zhao et al

  • Published online:

تُوفِّر شبكة «كاجومي» kagome لذرات الفلزات الانتقالية فرصةً سانحة لدراسة الارتباطات الإلكترونية في وجود ما يُعرَف بالإحباط الهندسي، وطوبولوجيا النطاقات الإلكترونية غير المُهمَلة، التي لا تزال تحمل مفاجآت.

وفي هذا البحث المنشور، يرصد الباحثون تعاقبًا من الحالات الإلكترونية المختلفة، التي تنطوي على انكسار للتناظر التناوُبي، باعتبارها دالةً على درجة الحرارة في موصل «كاجومي» فائقٍ جديد، هو المُشار إليه الرمز CsV3Sb5؛ وذلك باستخدام مِجهر المسح النفقي والتصوير الطيفي. وقد كشفنا الفريق ترتيبًا للشحنات ثلاثي الاتجاهات، بفاصلٍ زمني مقدراه 2a0، كفيل بكسر التناظر الانتقالي للشبكة، وذلك في درجة حرارة ترتفع كثيرًا على درجة الحرارة الانتقالية فائقة التوصيل (Tc ≈ 2.5 كلفن).

وعندما أخذ النظام يبرُد تدريجيًا، لتقترب درجة حرارته من Tc، لاحظ العلماء فجوةً طيفية تأخذ شكل حرف V، تنفتح عند مستوى «فيرمي» Fermi، وانكسارًا إضافيًا للتناظر التناوبي السداسي، الذي يستمر خلال الانتقال فائق التوصيل. ويُنظر إلى هذا الانكسار للتناظر التناوبي باعتباره مؤشرًا على نشوء ترتيب شحناتٍ إضافي، أحادي الاتجاه 4a0، بالإضافة إلى تشتُّتٍ يتسم بشدة تباين الخواص في خرائط الموصِّلية التفاضلية. يمكن أن يُعزى هذا التشتُّت بشكلٍ مباشرٍ إلى إعادة نطاقات «كاجومي» المعتمِدة على الفاناديوم إلى الوضع الطبيعي الانتقائي المداري.

تكشف التجارب التي أجراها الباحثون عن مشهدٍ معقد للحالات الإلكترونية التي يمكن أن توجد جنبًا إلى جنب على شبكة «كاجومي»، وتُقدِّم بدائل موازية مثيرة للموصلات الفائقة مرتفعة الحرارة، والجرافين الملتوي ثنائي الطبقات.