Superledelse fra bestilling af buckled-honeycomb-vacancy

Krystaller besidder i sig selv ufuldkommenheder. Ledige stillinger, som den enkleste form for punktdefekter, væsentligt ændre det optiske, termisk, og elektriske egenskaber ved materialer. Kendte eksempler omfatter farvecentre i mange ædelstene, kvælstofrummet i diamant, ledig migration i solid-state batterier, og metalisolatorovergangen i faseændringsmaterialer. De ledige stillinger i disse tilfælde er i rammeværker uden eller svage interaktioner. Imidlertid, stillingenes rolle i stærkt korrelerede materialer er så langt uklar på grund af manglen på en ideel prototype.

Stærkt korreleret ledighedsbestilling har længe været forventet at rumme eksotisk fysik, såsom superledning. K-Fe-Se superlederen har været et varmt forskningsemne i nyere undersøgelser af en vigtig grund, dvs. eksistensen af ​​en isolerende jern-ledighedsordnende fase. Imidlertid, denne ledighedsordningsfase har vist sig at sameksistere med den superledende fase på nanoskalaen, og er ikke ansvarlig for superledningen. Hvorvidt korrelerede ledige stillinger kan blive en ny form for superledende forældrefase er et ubesvaret spørgsmål. Iriderer, med sammenlignelige og konkurrerende energivægte for Coulomb-frastødning på stedet, krystalfelt- og spin-kredsløbskobling, er en platform med rige strukturer og fysiske egenskaber.

For nylig, et fælles forskerhold fra Yanpeng Qi -gruppen fra ShaihaiTech University og Hosono -gruppen ved Tokyo Institute of Technology, opdag en hidtil uset stilling i Ir ₁₆ Sb ₁₈ , dannelse af en forlænget buckled-honeycomb-vacancy (BHV) bestilling. Superledelse fremkommer ved at undertrykke BHV -bestillingen ved at presse ekstra Ir -atomer ind i de ledige stillinger eller isovalent Rh -substitution. Fasediagrammet afslører, at superledningen konkurrerer med BHV -ordningen, som rangerer det som den første superledende forældrefase med korrelerede ledige stillinger. Yderligere teoretiske beregninger tyder på, at denne rækkefølge stammer fra en synergistisk virkning af den ledige energidannelse og Fermi-overflade med en bølgevektor på (1/3, 1/3, 0). Den spænde struktur bryder krystalinversionssymmetrien og kan for det meste undertrykke tætheden af ​​tilstande nær Fermi -niveauet. Denne undersøgelse antyder, at den bestilte ledige stilling kan være en ny grad af frihed til manipulation og undersøgelse af kvantematerialer. Yderligere undersøgelse af, hvordan stillingen hænger sammen med andre konventionelle frihedsgrader som gitter, spin og orbital, og deres indflydelse på materialernes egenskaber vil være fascinerende og løfte om nye opdagelser inden for fysik.