Недавнее исследование, проведенное специалистами Университета Райса и Национального центра исследований синхротронного излучения Тайваня, посвящено металлу кагоме на основе хрома — CsCr₃Sb₅. Ученые выяснили, что этот материал, проявляющий сверхпроводимость под давлением, содержит так называемые активные плоские электронные зоны, влияющие на его квантовой свойства. Это означает, что он обладает большим потенциалом для разработки нетрадиционных сверхпроводников и других современных квантовых материалов.
Экспериментальные данные подтвердили предположения теоретических моделей и продемонстрировали, что уникальная геометрия решеток кагоме может служить точным инструментом для управления поведением электронов в твердых телах.
Получению настолько подробных данных способствовали исключительно крупные и чистые кристаллы CsCr₃Sb₅, полученных с помощью усовершенствованного метода синтеза. Образцы были примерно в 100 раз больше, чем в предыдущих исследованиях, отмечает IE.
Кроме того, для исследования активных электронных мод стоячих волн исследовательская группа объединила передовые методы синхротронного излучения с теоретическим моделированием. Используя фотоэмиссионную спектроскопию с угловым разрешением, они картировали электроны, которые испускаются под действием синхротронного излучения, чтобы выявить характерные особенности компактных молекулярных орбиталей.
Резонансное неупругое рентгеновское рассеяние позволило дополнительно зафиксировать магнитные возбуждения, связанные с этими электронными состояниями, что дало ученым возможность получить полное представление о том, как геометрия решетки управляет возникающими квантовыми явлениями.
Результаты исследования подтверждают теоретические прогнозы и открывают путь к созданию экзотической сверхпроводимости посредством химического и структурного контроля. Кроме того, в статье также предоставлены прямые доказательства того, что активными плоскими электронными зонами в CsCr₃Sb₅ можно манипулировать, чтобы влиять на сверхпроводящие и магнитные свойства материала. Таким образом, он может стать новой платформой для исследования нетрадиционного квантового поведения и разработки квантовых материалов следующего поколения.
Исследование свойств тонких пленок станнида железа (FeSn) позволило физикам из США глубже понять специфику металлов кагоме — ферромагнитных квантовых материалов с уникальной структурой решетки и необычным электромагнитным поведением. В практическом применении открытие может привести к появлению новых революционных технологий в области квантовых вычислений и высокотемпературных полупроводников.
