Nature子刊！笼目晶格中发现室温以上的电荷序，四电弧提拉法单晶炉助力重要成果！

发布日期：2024-08-29

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（Ru_1-xFe_x）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(Ru_1−xFe_x)₃Si₂》为题发表在Nature子刊《Communications Physics》上。

La ( Ru_{1 − x}Fe_x ) 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(Ru_1−xFe_x)₃Si₂. Commun Phys 7, 182 (2024).

https://doi.org/10.1038/s42005-024-01673-y