Kagome 金屬以其獨特的二維晶格結構而聞名，這種結構由角共享的三角形組成，因其獨特的電子特性而在凝聚態物理學中引起了廣泛的關注。最近的理論預測表明，這些材料可以容納緊湊的分子軌道，這些軌道是電子的駐波模式，當受到電子相關效應激活時，可能會實現非常規超導性及不尋常的磁性序列。在大多數 Kagome 材料中，這些平坦的電子帶通常遠離活躍的能量水平，對其行為的影響不具意義。然而，在 CsCr₃Sb₅ 中，研究人員發現這些平坦帶的活躍參與直接影響了材料的超導性和磁性特性，使其成為研究量子現象的罕見平台。
最近的一項研究由來自萊斯大學物理與天文學系及斯馬利-卡爾研究所的戴鵬程、易名、司啟淼，與來自台灣國家同步輻射研究中心的黃迪靜合作，專注於基於鉻的 Kagome 金屬 CsCr₃Sb₅。該研究發表於《Nature Communications》，探討了這種在壓力下展現超導性的材料如何擁有活躍的平坦電子帶，這些帶直接影響其量子特性，為非常規超導體及其他先進量子材料的設計提供了新的見解。根據研究人員的說法，他們的發現確認了一個令人驚訝的理論預測，並突顯了通過化學和結構控制來工程化異常超導性的新途徑。
該研究還提供了直接證據，顯示 CsCr₃Sb₅ 中的活躍平坦電子帶可以被操控，以影響材料的超導性和磁性特性，這為探索非常規量子行為提供了一個新的平台，並指導下一代量子材料的設計。實驗證據現在確認了直到最近僅存在於理論模型中的概念，展示了 Kagome 晶格的獨特幾何形狀可以作為精確控制固體中電子行為的工具。此外，獲得如此詳細的數據依賴於 CsCr₃Sb₅ 的極大且高純度的晶體，這些晶體是通過精細的合成方法生產的，樣本大小約為早期研究的 100 倍。
研究團隊還結合了先進的同步輻射技術與理論模型，探測活躍的駐波電子模式。使用角度解析光電子能譜（ARPES），他們映射了在同步輻射光下發射的電子，揭示了緊湊分子軌道的獨特特徵。共振非彈性 X 射線散射（RIXS）進一步捕捉了與這些電子狀態相關的磁性激發，提供了一個全面的視角，展示了晶格幾何如何主導新興的量子現象。此外，ARPES 和 RIXS 的結果表明，CsCr₃Sb₅ 中的平坦帶積極參與了材料的磁性和電子特性的塑造，而非保持被動。理論分析支持這些發現，通過使用自定義構建的晶格模型檢查強電子相關的影響，成功重現了觀察到的特徵，並指導了實驗結果的解釋。這些進展為量子材料的進一步探索提供了堅實的理論和實驗基礎。
