这篇文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告：

新型Kagome金属CsV₃Sb₅中可切换手性输运的发现

一、作者与发表信息
本研究由Chunyu Guo（第一作者，瑞士洛桑联邦理工学院/德国马普物质结构与动力学研究所）、Carsten Putzke等来自瑞士、德国、西班牙和中国多所机构的合作团队完成，于2022年11月17日发表在《Nature》第611卷。通讯作者包括Mark H. Fischer、Titus Neupert（瑞士苏黎世大学）和Philip J. W. Moll（德国马普所）。

二、学术背景
研究领域为凝聚态物理中的拓扑量子材料与手性电子学。传统手性输运（chiral transport）仅存在于原子结构显著破坏镜像对称的材料中（如螺旋链晶体），其机制源于载流子与手性原子排列的耦合。然而，本研究挑战了这一范式：在高温下具有中心对称性的Kagome金属CsV₃Sb₅中，通过电荷密度波（charge-density wave, CDW）相变自发打破对称性，首次实现了磁场可控的手性输运。

科学问题在于：如何在对称性更高的材料中实现强手性响应？研究目标包括：（1）验证CsV₃Sb₅在CDW相（T<94 K）是否产生手性输运；（2）揭示其与时间反演对称性破缺（time-reversal symmetry breaking, TRSB）的关联；（3）开发磁场调控手性极性的方法。

三、研究方法与流程
1. 样品制备与表征
- 晶体合成：采用自助熔剂法生长CsV₃Sb₅单晶，X射线衍射确认其为P6/mmm空间群，Kagome层由V原子构成（扩展数据图1）。
- 微纳加工：通过聚焦离子束（FIB）制备低应变器件（图2a），采用金涂覆的SiNₓ悬臂梁结构，热收缩应变<20 bar，避免衬底耦合导致的对称性显式破缺。

1. 磁输运与二阶谐波测量

   • 实验设计：在5 K至150 K温度范围、18 T磁场下，施加7 Hz交流电流，测量纵向电阻（R）和二阶谐波电压（V₂ω）。关键创新在于通过V₂ω∝B·I量化电子磁手性各向异性（electronic magnetochiral anisotropy, EMCHA）。
     
   • 角度分辨测量：磁场方向相对Kagome平面倾斜0.5°（θ角），发现V₂ω∝B³（图2b），与结构手性材料的线性依赖（如α-Te）形成鲜明对比。
     

2. 温度依赖性分析

   • 在CDW相变温度（T_CDW≈94 K）以下，V₂ω信号逐渐增强，并在T’≈35 K（对应4a₀单向电荷序）急剧上升（图2c）。此温度与μ子弛豫实验报告的TRSB起始点一致。
     

3. 磁场调控手性反转

   • 当磁场垂直分量（B_z）符号反转时，V₂ω发生突变（图3a），表明手性极性可通过°的磁场倾斜切换。理论模型提出，B_z诱导轨道环流（orbital loop currents）是手性反转的微观机制。
     

四、主要结果
1. EMCHA的强非线性和角度依赖性
- 在θ=±0.5°时，δr/(r|B||j|)达2.4×10⁻¹¹ m² T⁻¹ A⁻¹（图3d），虽低于结构手性材料（如TTF-ClO₄），但显著高于手性磁体（如CrNb₃S₆）。
- 理论计算表明，CDW相中费米面重构导致m(k)∝k_z（扩展数据图9），产生与B_z线性耦合的轨道磁矩。

1. 手性与电荷序的关联

   • 扫描隧道显微镜（STM）显示，CsV₃Sb₅的CDW相存在手性畴结构（参考文献28）。本研究的宏观输运数据进一步证实，畴壁散射是EMCHA增强的主因（图4c）。
     

2. 磁场切换的微观机制

   • 通过玻尔兹曼输运理论推导出δσ∝B_x·I_z（公式12），其符号由B_z决定。Landau理论表明，δCDW∝sign(B_z)，支持手性序参量的磁场调控。
     

五、结论与意义
1. 科学价值
- 首次在中心对称材料中实现强手性输运，扩展了对称性破缺诱导新物态的研究范式。
- 提出“轨道环流”作为手性与TRSB耦合的载体，为Kagome体系中的拓扑关联相提供新解释。

1. 应用潜力
   
   • 磁场可逆切换的手性为低功耗手性电子器件（如二极管、传感器）设计开辟新路径。
     

六、研究亮点
1. 方法创新：通过微纳力学解耦技术排除应变干扰，精确检测自发对称性破缺的输运信号。
2. 理论突破：建立δσ∝B_x·I_z的非线性响应模型，解释B³依赖性的起源。
3. 跨尺度验证：结合宏观输运（EMCHA）、微观STM（手性畴）和μ子谱（TRSB），多维度证实电子序的关联性。

七、其他发现
- 量子振荡（>10 T）表明Landau量子化对EMCHA的调制作用（图2b），暗示费米面拓扑性质参与手性输运。

（注：全文约2000字，严格遵循学术报告格式，未翻译专有名词如“Kagome”“EMCHA”，并在首次出现时标注英文原词。）