奇异的金属绝缘体转变Surface-Doped二维半导体
2021年3月24日
金属绝缘体转变(MIT)由多体的相互作用是凝聚态物理的一个重要现象。异国情调的阶段总是出现在金属绝缘体转变点量子涨落产生自旋之间的竞争,电荷,轨道,晶格的自由度。
二维(2 d)材料是一大类材料。亚博网站下载结构简单、低维数和高度可调载体密度使他们的理想平台探索的阶段。
然而,大多数2 d的多体的相互作用通常弱的材料,因此,correlation-related现象很少受到关注,研究二维材料在很长一亚博网站下载段。
最近,人们发现多体的相互作用可以在2 d增强hetrostructures或artificially-creased 2 d结构。Correlation-related现象中发现了许多有趣的系统,比如LaAlO3/ SrTiO3、扭曲的双层石墨烯等。
张炎集团在国际中心的北京大学量子材料(ICQM)报告的发现一个奇异的金属绝缘体转变surface-doped亚博网站下载过渡金属dichalcogenide 2 h-mote2利用高分辨率angle-resolved光电子能谱(arp)和原位表面碱金属沉积。
他们发现金属绝缘体转变可以解释为由于电子声子强耦合极化子的位置是在样品表面增强。这项工作的资格“金属绝缘体转变和紧急缺口Surface-Doped二维半导体2 h-mote阶段2”发表在物理评论信(理论物理。启。126,106602(2021)3月12日,2021年。张炎是通讯作者,韩寒婷婷,博士生在ICQM是第一作者。
实验进行了在自行建造arp系统在北京大学和Beamline BL03U在上海同步辐射装置(SSRF)。
通过使用表面沉积技术,张炎的团队创建了一个二维金属半导体接触表面和体积之间的界面层2 h-mote2(无花果。1 (a)]。一般来说,当运营商填充到半导体的导带,提出了化学势和导电带刚性转向更高的结合能。
然而,在2 h-mote的表面2,研究人员发现,导带经历多个载波掺杂在金属的过渡状态,有缺口的阶段,绝缘子状态和bad-metallic状态(无花果。1 (b)]。
这样的电子结构的进化无法解释表面通过化学势的变化或退化,表明存在一个奇异的金属绝缘体转变2 h-mote的表面2。
进一步研究发现,2 h-mote的表面2展示一个复杂的相图(无花果。2 (a)],它类似于量子相变的相图由多体的相互作用。与此同时,详细的光谱分析解决存在的复制品乐队(无花果。2 (b))通常被视为一个指纹强劲的电子声子耦合。
结合观察能源重正化光谱波段色散的演变,研究人员得出结论,电子声子耦合强烈表面增强2 h-mote2。电子是由晶格穿着作用,形成极化子。
然后,极化子本地化由于杂质或无序散射,使观察到的金属绝缘体转变。
这项工作向我们展示了一个复杂的金属绝缘体转变可能发生在一个简单的二维半导体的表面。一方面,结果突出surface-doped 2 h-mote2作为一个强有力的候选人材料实现polaronic绝缘子,polaronic扩张状态,高温超导。
另一方面,实验表明,表面碱金属沉积可以提高二维半导体的多体的相互作用,它打开了一个新方法探索correlation-related现象的二维材料。亚博网站下载
这项工作是由中国国家自然科学基金的支持,中国的国家重点研究和发展项目。亚博老虎机网登录
来源:http://english.pku.edu.cn/
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