笼目(kagome)源自日语かごめ,是由正六边形和正三角形组成的一种平面密铺,每一个顶点周围都各有2个正六边形和2个正三角形,两个条目相交的每个点都具有四个规则的相邻点。笼目晶格由于独特的晶体结构,其电子能带通常具有平带、范霍夫奇点和狄拉克点等特征,是揭示和探索几何阻挫、拓扑、自旋和关联等丰富物理学性质的新颖材料平台,对推进现代和未来的电子学至关重要。尽管人们付出了相当大的努力,但在室温下获取相关相仍然具有挑战性。
笼目(kagome)晶格
近期,Plokhikh等人[1]采用单晶X射线衍射技术,发现了La(Ru1-xFex)₃Si₂(X=0,0.01,0.05)中室温以上的电荷序,其中与平面外Ru原子位移相关的电荷序出现在400 K以下,二次电荷序出现在80~170K。此外,第一性原理计算揭示出了LaRu₃Si₂中Ru-dz2轨道驱动的费米能量附近的笼目平带和范霍夫点。研究结果表明,LaRu₃Si₂作为已知电荷有序温度最高的笼目超导体,为研究室温量子相和发展相关技术提供了极具前景的途径。相关成果以《Discovery of charge order above room-temperature in the prototypical Kagome superconductor La(Ru1−xFex)₃Si₂》为题发表在Nature子刊《Communications Physics》上。
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La ( Ru1 − xFex ) 3Si2相图
文章中生长LaRu₃Si₂单晶所采用的设备为日本GES公司推出的四电弧提拉法单晶炉,该设备采用四电弧法加热,可实现3000°C高温,非常适合生长化学性质活跃但熔点较高的金属间化合物。
四电弧提拉法单晶炉外观图
参考文献:
[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 Phys 7, 182 (2024).
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