籠目(kagome)源自日語かごめ,是由正六邊形和正三角形組成的一種平面密鋪,每一個頂點周圍都各有2個正六邊形和2個正三角形,兩個條目相交的每個點都具有四個規則的相鄰點?;\目晶格由于獨特的晶體結構,其電子能帶通常具有平帶、范霍夫奇點和狄拉克點等特征,是揭示和探索幾何阻挫、拓撲、自旋和關聯等豐富物理學性質的新穎材料平臺,對推進現代和未來的電子學至關重要。盡管人們付出了相當大的努力,但在室溫下獲取相關相仍然具有挑戰性。
籠目(kagome)晶格
近期,Plokhikh等人[1]采用單晶X射線衍射技術,發現了La(Ru1-xFex)3Si2(X=0,0.01,0.05)中室溫以上的電荷序,其中與平面外Ru原子位移相關的電荷序出現在400 K以下,二次電荷序出現在80~170K。此外,第一性原理計算揭示出了LaRu3Si2中Ru-dz2軌道驅動的費米能量附近的籠目平帶和范霍夫點。研究結果表明,LaRu3Si2作為已知電荷有序溫度最高的籠目超導體,為研究室溫量子相和發展相關技術提供了極具前景的途徑。相關成果以《Discovery of charge order above room-temperature in the prototypical Kagome superconductor La(Ru1?xFex)3Si2》為題發表在Nature子刊《Communications Physics》上。
La ( Ru1 ? xFex) 3Si2相圖
文章中生長LaRu3Si2單晶所采用的設備為日本GES公司推出的四電弧提拉法單晶爐,該設備采用四電弧法加熱,可實現3000°C高溫,非常適合生長化學性質活躍但熔點較高的金屬間化合物。
四電弧提拉法單晶爐外觀圖
參考文獻:
[1] Plokhikh, I., Mielke, C., Nakamura, H. et al. Discovery of charge order above room-temperature in the prototypical kagome superconductor La(Ru1?xFex)3Si2. Commun Phys7, 182 (2024).
https://doi.org/10.1038/s42005-024-01673-y
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