新研究揭示了 β-MoB2 單晶的聲子特性

據(jù)《物理評論研究》發(fā)表的研究成果，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院羅旋研究員課題組發(fā)現(xiàn)拓撲聲子β-MoB2單晶晶格結(jié)構(gòu)中存在堆垛層錯。

具有硼六方環(huán)結(jié)構(gòu)的金屬二硼化物化合物由于其非平凡的拓撲結(jié)構(gòu)以及在壓力和摻雜下的反常超導(dǎo)性(SC)，近年來引起了該領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。 β-MoB2被認為是一種拓撲聲子材料，在壓力下會發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和兩次SC轉(zhuǎn)變。

具體地，SC I對應(yīng)于β-MoB2，而SC II對應(yīng)于α-MoB2。目前，SC II 的物理起源已被闡明，而 SC I 仍然難以理解。因此，有必要進一步研究SC I對應(yīng)的β-MoB2的聲子性質(zhì)。

在本研究中，研究人員通過改進晶體生長工藝獲得了高質(zhì)量的β-MoB2單晶，并通過系統(tǒng)的拉曼光譜測量和理論計算進一步研究了其聲子特性。研究揭示了β-MoB2單晶的邊緣平面上存在兩種反常拉曼模式，并且它們即使在4.2 K的低溫下也持續(xù)存在。

隨后，他們利用理論計算來闡明這兩種反常拉曼模式的起源?；诶碚摻Y(jié)果，β-MoB2邊緣平面上的表面聲子被排除為新模式的起源。此外，還根據(jù)峰值強度比消除了硼的同位素分裂和高階拉曼散射起源。

最終，根據(jù)對稱性分析，這些反常模式的出現(xiàn)歸因于晶格結(jié)構(gòu)中B原子層的畸變。

這項工作為理解拓撲聲子材料在外部條件下豐富的超導(dǎo)行為提供了重要的結(jié)構(gòu)信息。

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