Sebuah tim peneliti telah memberikan bukti eksperimental pertama bahwa pita elektronik datar dalam superkonduktor Kagome aktif dan secara langsung membentuk perilaku elektronik dan magnetik.
Para peneliti dari Rice University, bekerja dengan mitra internasional, telah menemukan bukti jelas pertama dari elektronik datar aktif di superkonduktor Kagome. Penemuan ini menandai langkah -langkah penting untuk menciptakan strategi baru untuk merancang bahan kuantum, termasuk superkonduktor, isolator topologi berbasis spin, dan elektronik, yang dapat memainkan peran sentral dalam memajukan elektronik dan komputasi di masa depan.
Temuan, diterbitkan pada 14 Agustus di Komunikasi alamiFokus pada logam kagome berdasarkan kromium cscr₃sb₅, bahan yang menjadi superkonduktor saat ditempatkan di bawah tekanan.
Logam kagome ditentukan oleh kisi dua dimensi yang unik dari segitiga berbagi sudut. Teori -teori terbaru telah menyarankan bahwa struktur ini dapat meng -host molekul orbital yang kompak, atau pola gelombang elektron, yang dapat memungkinkan superkonduktivitas yang tidak biasa dan kondisi magnetik yang tidak biasa didorong oleh efek korelasi elektron.
Dalam sebagian besar bahan yang dikenal, pita datar seperti itu diposisikan terlalu jauh dari tingkat energi yang relevan untuk mempengaruhi perilaku. Namun, di CSCR₃SB₅, mereka memainkan peran aktif dan secara langsung membentuk sifat material.
Pengcheng Dai, Ming Yi, dan Qimiao SI dari Departemen Fisika dan Astronomi Padi dan Institut Smalley-Curl, bersama dengan Di Jing Huang dari Pusat Penelitian Radiasi Synchrotron Nasional, Taiwan, memimpin penelitian ini.
“Kami mengkonfirmasi prediksi teoretis yang mengejutkan dan membangun jalur untuk rekayasa superkonduktif eksotis melalui kontrol kimia dan struktural,” kata Dai, Sam dan Helen Worden Profesor dan Astronomi.
Temuan ini memberikan bukti eksperimental untuk ide -ide yang hanya ada dalam model teoritis. Ini juga menunjukkan bagaimana geometri rumit kisi kagome dapat digunakan sebagai alat desain untuk mengontrol perilaku elektron dalam padatan.
“Dengan mengidentifikasi pita datar aktif, kami telah menunjukkan hubungan langsung antara geometri kisi dan keadaan kuantum yang muncul,” kata Yi, seorang profesor fisika dan astronomi.
Teknik dan temuan eksperimental
Tim peneliti menggunakan dua teknik synchrotron canggih di samping pemodelan teoritis untuk menyelidiki keberadaan mode elektron gelombang berdiri aktif. Mereka menggunakan spektroskopi photoemission yang diselesaikan sudut (ARPE) untuk memetakan elektron yang dipancarkan di bawah sinar synchrotron, mengungkapkan berbagai tanda tangan yang terkait dengan orbital orbital molekul kompak. Inelastic X-Ray Hambling Resonance (RIXS) mengukur stimulasi magnetik yang terkait dengan mode elektronik ini.
“Hasil Arpes dan Rixs dari tim kolaboratif kami memberikan gambaran yang konsisten bahwa pita datar di sini bukan penonton pasif tetapi peserta aktif dalam membentuk lanskap magnetik dan elektronik,” kata Si, Harry C. dan Olga K. Wiess hanya mampu, “ini adalah fitur yang luar biasa.
Dukungan teoritis diberikan dengan menganalisis efek korelasi yang kuat mulai dari model kisi elektronik khusus yang dibangun, yang mereplikasi fitur yang diamati dan memandu interpretasi hasil. Fang Xie, akademi beras junior dan kolega pertama, memimpin bagian penelitian.
Mendapatkan data yang tepat seperti itu membutuhkan kristal CSCR₃B₅ yang luar biasa besar dan murni, disintesis menggunakan metode halus yang menghasilkan sampel 100 kali lebih besar daripada upaya sebelumnya, kata Zehao Wang, seorang mahasiswa pascasarjana beras dan penulis bersama.
Karya ini menggarisbawahi potensi penelitian interdisipliner di semua bidang studi, kata Yucheng Guo, seorang mahasiswa pascasarjana padi dan penulis pertama yang memimpin karya Arpers.
“Karya ini dimungkinkan karena kolaborasi yang terdiri dari desain material, sintesis, elektron dan karakterisasi spektroskopi magnetik, dan teori,” kata Guo.
Referensi: “Eksitasi Putaran Dan Pita Elektronik Datas Dalam Dalam Superconductor Kagome Berbasis Cr” Oleh Zehao Wang, Yucheng Guo, Hsiao-Yu Huang, Fang Xie, Yuefei Huang, Bin Gao, Ji Seop, Han Wu, Ganes Huang, Bin Gao, Ji Seop, Han Wu, Han Wu, Bin Gao, Ji Seop, HAN WUESH, HAN WUESES Chane, Jun Okamoto, Ganesha Channagdrdrdr, Liu, Zheng Ren, Yuan Fang, Yiming Wang, Annya Biswas, Yichen Zhang, Ziqin Yue, Cheng Hu, Chris Jozwiak, Aaron Bostwick, Eli Rotenberg, Makoto HashoMoTo, Aaron Lostwick, Eli Rotenberg, Makoto HashoMOTO HASHOIK, AARON, ELI ROTENBERG, MAKOTO HASHOMOTO HASHOMOTO, AARON, ELI ROTENBERG, MAKOTO HASHOMOTO HASHOMOTO, LiNTWICK, ELI ROTENBERG, MAKOTO HASHOMOTO HASHOUK Lu, Junicho Konico, Junicho Guang-Han Cao, Atsushi Fujimori, Di Jing Huang, Qimiao SI, Ming Yi dan Pengcheng Dai, 14 Agustus 2025, Komunikasi alami.
Dua: 10.1038/S41467-025-62298-5
Pendanaan: Departemen Energi AS, Yayasan Welch, Yayasan Gordon dan Betty Moore, Kantor Penelitian Ilmiah Angkatan Udara, Yayasan Sains Nasional AS
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
NewsRoom.id
