2023年9月12日，Phys. Rev. B在线发表了中科院物理所王志俊研究员和
中科院理论物理研究所吴贤新副研究员课题组的研究论文，题目为《
Two elementary band representation model, Fermi surface nesting, and surface topological superconductivity in A
V
3
Sb
5
(A = K, Rb, Cs)
》。
由于研究晶体结构的阻挫几何结构、非平庸能带拓扑和非常规电子序之间相互作用的可能性，kagome材料在凝聚态领域引起了极大的兴趣。近年来，钒基kagome金属
A
V
3
Sb
5
（A =
K、Rb和Cs）
中出现了许多有趣的现象，包括反常霍尔效应、配对密度波、电子向列性等。
在此研究中，通过识别基本能带表示（EBRs），作者
构建了一个双EBR石墨烯-
kagome
模型
，以捕捉两个低能范霍夫奇点（van-Hove-singularity）色散，更重要的是，捕捉这些
kagome
金属中的非平庸能带拓扑。
该
模型包括A
g
@3g（V-d
x2−y2/z2
，
kagome
位点）和
A
2
’’@2d EBRs（Sb1-p
z
，蜂窝位点）。通过计算
电子磁化率
χ(q)
研究了费米面的不稳定性
。在三个L点处获得了显著的费米面嵌套峰，其中嵌套向量的z分量与沿M-L的反交叉点
表现出密切的关系
。
在这些化合物中，
L处的嵌套峰与2
×2×2 CDW重构一致
。此外，计算了亚晶格分辨的裸磁化率，并在L点观察到类似的尖峰，
表明存在强烈的反铁磁波动
。假设体相s波超导配对，
在(001)表面得到螺旋表面态和非平庸超导能隙
。与FeTe
1−x
Se
x
超导体类似，这项研究结果建立了具有非平庸能带拓扑的化学计量超导体的
另一种
材料实现，为研究凝聚态中的奇异Majorana物理提供了一个
有希望
的平台。
图1
(a)
无(w/o) SOC和有(w/) SOC时A
V
3
Sb
5
沿M-L的能带结构
；(b) 双
EBR
模型中考虑的轨道示意图；(c) 双
EBR
模型的体相色散
图2
(a-d) K
V
3
Sb
5
的晶胞、
布里渊区和能带结构
；(e) 根据
irreps
, M/L周围的这些电子能带分为
四个EBRs
图3
(a-b) 费米面；(c-d) 电子磁化率；(e-f) 计算得到的χ(q)；(g) 沿高对称q路径的裸磁化率特征值；(h) 最大磁化率特征值的kagome子晶格权重；(i-j)
q
z
= 0和q
z
= π平面的最大磁化率特征值
图4
(a-b) 费米面轮廓和
(001)
表面
放大区域的自旋
纹理
；(c-d)
具有s波超导能隙的(001)表面的法向能带谱和超导能谱
Deng, J., Zhang, R., Xie, Y. et al.
Two elementary band representation model, Fermi surface nesting, and surface topological superconductivity in A
V
3
Sb
5
(A = K, Rb, Cs)
.
Phys. Rev. B
,
2023
, 108, 115123. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.108.115123
【其他相关文献】
[1]
Neupert, T., Denner, M.M., Yin, JX. et al. Charge order and superconductivity in kagome materials.
Nat. Phys
.,
2022
, 18, 137–143. https://doi.org/10.1038/s41567-021-01404-y
[2]
Hu, Y., Wu, X., Ortiz, B.R. et al. Rich nature of Van Hove singularities in Kagome superconductor Cs
V
3
Sb
5
.
Nat. Commun
.,
2022
, 13, 2220. https://doi.org/10.1038/s41467-022-29828-x
[3]
Kang, M., Fang, S., Kim, JK. et al. Twofold van Hove singularity and origin of charge order in topological kagome superconductor
Cs
V
3
Sb
5
.
Nat. Phys.
,
2022
, 18, 301–308. https://doi.org/10.1038/s41567-021-01451-5
(纯计算)多伦多大学Phys. Rev. B: kagome金属AV3Sb5中π位移三维电荷密度波的起源
(纯计算)河南大学/汉阳大学Phys. Rev. B: 压力下kagome金属CsV3Sb5中声子介导的s波超导性
保罗谢尔研究所Phys. Rev. B: kagome超导体AV3Sb5中的电荷密度波
日本东京大学/北京理工大学Nature: CsV3Sb5超导体中无节点的电子配对
日本东京大学Nat. Commun.: kagome金属CsV3Sb5中超导性的电声耦合测试
中国科学技术大学陈仙辉团队Nature: 压力下kagome超导体CsV3Sb5中的电荷序
