Cette structure de domaine s’est avérée cohérente avec une prédiction théorique faite il y a environ quatre décennies. L'étude est publiée dans Physical Review Letters .

NbSe₂ — un composé supraconducteur en couches — est souvent utilisé dans la recherche fondamentale sur les phénomènes quantiques. Il est donc important de comprendre les propriétés physiques de NbSe₂ en détail à des températures cryogéniques. Ceux-ci incluent la propriété unique qu'il possède de présenter à la fois la supraconductivité et les CDW (c'est-à-dire les modulations périodiques de la densité électronique au sein du composé) et l'interaction entre eux.

La vérification de ces interactions nécessitera l'identification d'une structure précise de domaine CDW au sein de NbSe₂ . Des recherches antérieures avaient montré que les CDW au sein de NbSe₂ semblait avoir deux types de domaines caractérisés par des structures CDW en forme d'étoile et en forme de trèfle. Cependant, la répartition de ces deux domaines est restée indéterminée en raison du manque de techniques quantitatives capables de les élucider avec précision.

Cette équipe de recherche a capturé des images haute résolution de CDW dans NbSe₂ en utilisant un microscope à effet tunnel (STM) capable d'imager des surfaces cristallines avec une résolution de niveau atomique. L'équipe a ensuite réussi à visualiser clairement les modèles de distribution des domaines caractérisés par des structures CDW en forme d'étoile et en forme de trèfle en déterminant numériquement le déplacement des modulations CDW par rapport au réseau atomique observé.

L'image résultante a révélé que les deux domaines avaient des formes triangulaires et étaient disposés selon un motif alterné semblable à l'urokomon, un motif décoratif ressemblant aux écailles d'un poisson ou d'un reptile que l'on trouve souvent dans l'art et l'artisanat traditionnel japonais. Il s'agissait de la toute première observation de la structure du domaine CDW depuis que son existence a été théoriquement prédite dans les années 1980.

Ces résultats devraient faire progresser la compréhension des CDW au sein de NbSe₂ et d'autres composés apparentés et faciliter la recherche sur les supraconducteurs à haute température en fournissant de nouvelles informations sur la relation entre les CDW et la supraconductivité. En outre, ils peuvent promouvoir la recherche fondamentale sur les phénomènes quantiques dans des systèmes dans lesquels ces composés peuvent être utilisés comme éléments de base.