由 NIMS 和東京理科大學(xué)組成的研究小組在低溫下觀察了二硒化鈮 (NbSe2)(一種層狀化合物)內(nèi)的電荷密度波 (CDW)，發(fā)現(xiàn)它們形成交替的三角形區(qū)域，其特征是兩個(gè)獨(dú)特的星形和三葉草形 CDW 結(jié)構(gòu)。
人們發(fā)現(xiàn)這種域結(jié)構(gòu)與大約四十年前的理論預(yù)測(cè)一致。該研究發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。
NbSe2- 一種層狀超導(dǎo)化合物 - 經(jīng)常用于量子現(xiàn)象的基礎(chǔ)研究。因此，詳細(xì)了解 NbSe2在低溫下的物理性質(zhì)非常重要。其中包括它所具有的獨(dú)特特性，即表現(xiàn)出超導(dǎo)性和 CDW(即化合物內(nèi)電子密度的周期性調(diào)制)以及它們之間的相互作用。
確定這些相互作用需要識(shí)別 NbSe2內(nèi)精確的 CDW 域結(jié)構(gòu)。先前的研究發(fā)現(xiàn)NbSe2內(nèi)的CDW似乎具有兩種類型的域，其特征是星形和三葉草形CDW結(jié)構(gòu)。然而，由于缺乏能夠準(zhǔn)確闡明這兩個(gè)域的定量技術(shù)，這兩個(gè)域的分布仍未確定。
該研究小組使用能夠以原子級(jí)分辨率對(duì)晶體表面進(jìn)行成像的掃描隧道顯微鏡 (STM)捕獲了 NbSe2內(nèi) CDW 的高分辨率圖像。然后，該團(tuán)隊(duì)通過數(shù)值確定 CDW 調(diào)制相對(duì)于觀察到的原子晶格的位移，成功地清晰地成像了以星形和三葉草形 CDW 結(jié)構(gòu)為特征的域的分布模式。
由此產(chǎn)生的圖像顯示，兩個(gè)域都具有三角形形狀，并以類似于“urokomon”的交替圖案排列，“urokomon”是一種類似于日本傳統(tǒng)藝術(shù)和工藝品中常見的魚或爬行動(dòng)物鱗片的裝飾圖案。這是自 20 世紀(jì) 80 年代理論上預(yù)測(cè) CDW 域結(jié)構(gòu)存在以來，首次觀察到它的存在。
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