您现在的位置是: > 隐藏事实
Nature:范德华异质结构中的新发现 – 材料牛
2024-12-26 00:40:17【隐藏事实】7人已围观
简介一、【科学背景】 在过去的几十年中,人们一直在努力实验性地探索Luttinger液体。在一维金属、半导体纳米线、拓扑边缘态和双晶界缺陷中观察到了弱相互作用的Luttinger液体,其中自旋-电荷分离
一、范德发现【科学背景】
在过去的华异几十年中,人们一直在努力实验性地探索Luttinger液体。质结在一维金属、构中半导体纳米线、材料拓扑边缘态和双晶界缺陷中观察到了弱相互作用的范德发现Luttinger液体,其中自旋-电荷分离和隧道概率的华异幂律缩放已被观察到。然而,质结由于不可避免的构中弱无序和杂散场的影响,表征低密度下的材料强相互作用一维电子更加困难。
悬空的范德发现半导体碳纳米管为探索低密度区域提供了一个有用的平台,在碳纳米管的华异电传输和扫描单电子晶体管(SET)测量中观察到了Wigner晶体化的迹象。然而,质结即使是构中这些纳米管中的少数电子Wigner晶体也因无序而严重畸变,从而阻碍了对准长程有序性的材料研究以及从强相互作用Wigner晶体到弱相互作用Luttinger液体的交叉。实验上表征耦合Luttinger液体阵列更具挑战性,因为缺乏合适的平台。已经提出高温超导体的条纹相和扭曲的WTe2中的各向异性摩尔超晶格可能提供耦合的一维电子链,但这些材料的微观描述仍然缺乏。
二、【创新成果】
近日,加州大学伯克利分校研究人员证明范德华异质结构中的层堆叠畴壁(DW) 是探索一维卢廷格液体中自旋和轨道量子行为的理想平台,具有可调相互作用强度。堆叠的DW可以以孤立形式(产生单个一维电子链)或作为自组装的周期性卢廷格液体阵列形成。DW的一个优点是它们嵌入在二维范德华异质结构中,这些结构表现出低结构无序,并促进方便的电子器件制造和表征。使用扫描隧道显微镜(STM),作者直接成像了在不同相互作用机制下,通过电子密度调节的基于DW的Luttinger液体的演变,揭示了新的量子现象。
图1(a)STM测量门控双层WS2器件的示意图。(b)双层WS2中堆叠DWs的典型STM形貌图像。© 2023 Springer Nature
实验装置涉及集成到STM中的60°扭曲双层WS2器件。这种人工堆叠在双层WS2中引入了畴壁(DW),从而创建了一个研究Luttinger液体行为的平台。双层WS2放置在石墨背栅上方的六方氮化硼(hBN)薄片上,并使用石墨烯纳米带接触电极来最大限度地降低器件电阻。
图2(a)一维Wigner晶体的隧道电流测量。(b)表中列出了图a中显示的图像的电子间距和相应的无量纲参数值。© 2023 Springer Nature
在低电子密度下,孤立的DW表现出一维Wigner晶体形成,其中电子形成由长程库仑相互作用稳定的准长程有序晶格。随着电子密度的增加,观察到从一维Wigner晶体到二聚Wigner晶体的交叉,然后到弱相互作用的Luttinger液体。这种交叉的特点是隧道电流图和快速傅里叶变换(FFT)分析的变化,揭示了与各种电子密度状态相对应的不同周期结构。
图3一维Wigner-Friedel交叉。(a)隧道电流图的演变。(b)隧道电流的二维图。(c)图b数据的快速傅里叶变换(FFT)。(d)有限一维电子链的局部电子密度分布的密度矩阵重整化群(DMRG)计算结果,作为平均密度的函数。(e)图d结果的FFT。© 2023 Springer Nature
图4一维DW阵列中电子晶体到近晶相的转变。(a-h)隧道电流图。(i-p)a-h图像的二维FFT图。© 2023 Springer Nature
该研究扩展到DW阵列,揭示了链内和链间相互作用之间的相互作用所产生的丰富现象。在低电子密度下,DW Wigner晶链呈现出交错结构,形成各向异性的二维电子晶格。这种配置最大限度地减少了DW之间的相互作用,从而创建了新的结晶相。在较高的电子密度下,这种交错相转变为电子近晶液晶相。该相的特征是相邻Wigner晶体之间空间相干性的丧失,类似于传统液晶中观察到的转变。2D FFT 图证实了晶体到近晶相的转变,低密度下的尖锐衍射峰转变为较高密度下的漫射线,反映了 DW 间相干性的损失。
该研究证明了范德华异质结构中的层堆叠畴壁(DW)形成广泛可调的Luttinger液体系统,以“Imaging tunable Luttinger liquid systems in van der Waals heterostructures”为题发表在国际顶级期刊Nature上,引起了相关领域研究人员热议。
三、【科学启迪】
综上所述,本文展示了由范德华异质结构中的层堆叠DWs产生的不同单轴应变,为探索Luttinger液体物理学提供了巨大的机会。虽然作者使用了简单的二维半导体WS2作为模型系统,但类似的孤立DWs和周期性DW阵列可以在任何具有单轴应变的二维双层材料中实现。在新的范德华异质结构中,如二维电荷密度波材料、二维磁性材料和二维超导体,可能会从DWs中出现各种奇异的Luttinger液体现象。
原文详情:Hongyuan Li, Ziyu Xiang, Tianle Wang, Mit H. Naik, Woochang Kim, Jiahui Nie, Shiyu Li, Zhehao Ge, Zehao He, Yunbo Ou, Rounak Banerjee, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe, Sefaattin Tongay, Alex Zettl, Steven G. Louie, Michael P. Zaletel, Michael F. Crommie & Feng Wang. Imaging tunable Luttinger liquid systems in van der Waals heterostructures. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07596-6
本文由景行撰稿
很赞哦!(9)
热门文章
站长推荐
友情链接
- 12306卧展下展若何抉择
- 科小大讯飞与硬通能源深入策略开做,共绘AI财富新蓝图
- 针言秦晋之好用去指两家攀亲,它的历史本型收罗
- 晶科能源拟正在沙特建电池名目
- 下熵开金再收Nature – 质料牛
- OLED智好足机市场单薄删减,Q1出货量飙降50%
- 麻省理工Nat. Mater.:金属有机框架中的三线态流利融会 – 质料牛
- SK电疑斥资2亿好圆策略投资SGH,进军齐球AI数据中间市场
- 蚂蚁庄园4月26日谜底是甚么
- 用创可掀包扎悲痛时,是缠患上越松越好吗
- 交管12123app存案不了自己的车若何办
- 不幸的汤姆猫被摆弄于股掌之间是甚么梗
- 广汽埃安泰国智能工场正式降成投产
- iOS14.5正式版更新了甚么
- 蚂蚁庄园4月28日谜底是甚么
- 策略沙盘足游《率土之滨》宣告掀晓将于5月与日本混服,并妨碍百万奖金赛事
- Anthropic推出Claude Android操做法式,挑战ChatGPT市园地位
- 紫光展钝5G芯片经由历程朱西哥经营商Telcel测试
- 中科院小大连化教物理所,最新Nature! – 质料牛
- 2021年12306放票时候有甚么纪律
- 幻念汽车减速自动驾驶挨算,竖坐“端到端”真体妄想
- Riot 预告与UNIQLO开做将推出《好汉同盟》UT
- Nature Energy/北京邮电小大教辛颢团队铜锌锡硫薄膜太阳能电池突破性仄息:电池效力13%坐异天下记实 – 质料牛
- 行动战争庆去世墙支动做苦心舞的竣事日期是5月多少日
- 特斯推减速4680电池研收,引收电动汽车新纪元
- 《明日之后》×《攻击的凡人》联动 4 月 上线 联动限度讲具退场
- 蚂蚁庄园4月24日谜底是甚么
- 浑华于浦团队真现纳米尺度上尽缘体—金属相变的调控 – 质料牛
- 延绝足艺坐异、产物迭代,海光疑息估量营支删幅超30%
- 针言“进木三分”常好比阐收问题下场很深入,它最后是用去形貌
- 《符文小大天传讲》宣告掀晓妨碍尾届天下小大赛资历赛、决赛将于9 月退场
- 正在昨日推文新好汉爆料中,云缨的刀兵叫甚么
- 前《快挨旋风》品牌司理小家义德将出任《FGO》斥天商DELiGHTWORKS 社少
- 元鼎智能再获融资减速,智能庭院机械人挨算将去可期
- 抖音同伙谈天室有哪些功能
- 九年瓜葛终战解,国产BAW滤波器去世少势不成挡
- 同世相遇尽享鲜味甚么梗
- 俯仗80,000+模拟IC与嵌进式处置器,德州仪器赋能汽车、机械人战能源系统坐异
- MXene之女最新重磅文章:新型表征格式!新型MXene! – 质料牛
- 小宝鸡考考您祖先把他乡称为故里,是由于
- 2024ALE车灯展ROHM产物介绍
- Science:浑华团队基于两维同量结初次同步真现电、热整流 – 质料牛
- 【已经审阅】一月单顶刊,散开物膜分足规模患上到宽峻大突破! – 质料牛
- 千圆科技:萝卜快跑与坐异中间确有开做歇业
- 国内车规级UWB尾家!数字车钥匙海中小大厂占尾要份额,外乡厂商自研芯片量产减速
- 蚂蚁庄园他乡称为故里
- Advanced Science:剖析簿本级异化调控Li2S氧化复原复原机制,制备下能量稀度贫电解量锂硫电池 – 质料牛
- 蚂蚁庄园4月28日谜底最新
- 仅隔一周!北京理工小大教又收Science – 质料牛
- Nature之后,再收小大子刊:定量“去世锂”,掀收金属锂背极的真正在可顺性 – 质料牛
- 僧凶康:让薄膜电容器/开闭电源真现下功能战客制化的流利融会
- 宏碁携手Indkal重返印度智好足机市场
- 电场与电池,指引新思绪:铁电工程助力锂硫电池 – 质料牛
- 北京理工小大教王专&冯宵,最新Science! – 质料牛
- 《剑灵2》果韩国预先创角举入耳数过多减开伺服器释出齐新饱吹影片
- 麻省小大教姚军AM:操做忆阻器瞬态编程处置类脑合计中的潜止蹊径问题下场 – 质料牛
- 《传讲对于决》X《BLEACH去世神》最新联动退场!乌崎一护与去世神们惠临传讲沙场
- 单车4台AT128!禾赛科技患上到baidu萝卜快跑新一代无人驾驶仄台主激光雷达独家定面
- 微型光谱仪又单叒收Science! – 质料牛
- 曼彻斯特小大教Nature:一个具备读与功能的份子棘轮 – 质料牛