Les supraconducteurs kagome  AV₃Sb₅ (où A est un alcalin K, Rb ou Cs) sont des matériaux récemment découverts qui présentent des propriétés électroniques fascinantes.

Ils se distinguent par leur structure cristalline où des réseaux bidimensionnels de vanadium sont intercalés avec des atomes d'alcalin et d'antimoine. Leur dénomination se réfère à l'arrangement des atomes de vanadium évoquant le tissé traditionnel du panier japonais kagome et son motif en étoiles à six branches.

À très basse température, les électrons de ces matériaux s'organisent en paires de Cooper, qui sont la signature classique de la supraconductivité. Or de manière surprenante, cette phase cohabite avec un ordre non conventionnel d'ondes de densité de charge qui modifie les propriétés électroniques.

Quel état d'origine ?

Pour élucider les propriétés électroniques des supraconducteurs kagome, les chercheurs de l'Irig ont choisi d'« éteindre » ces ondes de densité de charges en appliquant une pression extrême (3 gigapascals) au matériau CsV₃Sb₅. Ils ont alors mesuré sa résistivité en fonction d'un champ magnétique externe.

Pour la première fois, la structure électronique de CsV₃Sb₅ a pu être déterminée expérimentalement à partir de ces mesures . Elle montre une « surface de Fermi » très grande qui s'accorde parfaitement avec les calculs théoriques et confirme qu'il s'agit de l'état fondamental d'origine de ce matériau, sans aucune déformation.

Ces résultats aideront les scientifiques à mieux comprendre l'interaction complexe entre les différentes propriétés fondamentales de cette famille de matériaux.