Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Yang Zhaorong des Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) de l'Académie chinoise des sciences (CAS), en collaboration avec des chercheurs de l'Université d'Anhui et d'autres institutions, découverte de la supraconductivité à deux dômes induite par la pression dans le supraconducteur kagome topologique quasi-bidimensionnel CsV 3 Sb 5 . Ce travail a été publié dans Examen physique B et sélectionné comme suggestion des éditeurs.

Grâce à sa géométrie unique, le réseau kagome héberge intrinsèquement des bandes plates électroniques (fortes corrélations), Les croisements de bandes de Dirac comme dans le graphène, et Van hove singularités, permettant la réalisation des diversités quantiques. Récemment, les supraconducteurs kagome AV 3 Sb 5 (A=K, Rb, Cs) ont suscité de nombreux intérêts de recherche en raison des découvertes de la supraconductivité, effet de charge chirale, effet Hall anormal géant et bandes électroniques topologiques non triviales.

Pression, comme l'un des trois paramètres thermodynamiques fondamentaux, est connu comme un moyen propre et puissant pour manipuler directement le réseau et affiner davantage les états électroniques. Naturellement, on peut se demander comment ces phénomènes interagissent les uns avec les autres et quels types d'états exotiques peuvent émerger pour les systèmes sous pression.

Dans cette recherche, l'équipe a choisi CsV 3 Sb 5 à titre d'exemple car il a la température de transition supraconductrice la plus élevée d'environ 5,0 K parmi les systèmes à pression ambiante. Ils ont utilisé la cellule dite à enclume de diamant pour générer des pressions élevées jusqu'à 47,9 GPa. Ils ont constaté que la température de transition augmente d'abord puis diminue rapidement sous pression, qui est indétectable dans la plage de pression intermédiaire de 5 à 16 GPa.

De façon inattendue, la supraconductivité réapparaît au-dessus de 16 GPa, la température de transition augmentant d'abord légèrement puis se stabilisant presque.

Par conséquent, un diagramme de phase supraconducteur à deux dômes a été révélé pour le CsV 3 Sb 5 sous haute pression. Concernant les mesures de diffraction des rayons X synchrotron haute pression, ils n'ont pas trouvé de transition structurelle mais une anomalie dans le rapport des paramètres de maille juste autour de la même pression critique, indiquant une reconstruction de la surface de Fermi via la transition de Lifshitz qui pourrait être responsable de la réémergence de la supraconductivité.

De nombreuses expériences suggèrent que la supraconductivité à pression ambiante dans le CsV 3 Sb 5 devrait être non conventionnel. Dans ce sens, ce travail met en évidence une supraconductivité à deux dômes dans le premier supraconducteur non conventionnel à base de V.

En plus des rapports précédents sur d'énormes supraconducteurs non conventionnels comme à base de Cu, Systèmes à base de fer et à fermions lourds, la supraconductivité à deux dômes semble être une caractéristique commune à ces systèmes sous des paramètres externes, ce qui peut fournir un indice important pour comprendre les mécanismes de la supraconductivité non conventionnelle.