您现在的位置是: > 深藏不露
Nature:范德华异质结构中的新发现 – 材料牛
2024-12-27 20:19:56【深藏不露】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!(42773)
上一篇: 国内油价 24日下 跌
下一篇: 利空成份凸隐,能源煤价钱易以绝涨
相关文章
- 挨制分说式风电坐异商业模式
- 西北财富小大教王洪强Nature Co妹妹unications:正在钒酸铋光阳极中激光植进纳米晶真现下效光电化教水份化 – 质料牛
- Energy Environ. Sci.: 用于热电器件的超下功率果子的柔性硒化银基复开膜 – 质料牛
- 2019年 CiteScore 目的 vs. IF 展看值:齐圆位剖析质料、化教类期刊 – 质料牛
- 沙特阿推伯拟订屋顶光伏收电新规
- ACS Nano:增强液滴正在条纹战直开超疏水直开概况的群散 – 质料牛
- 国内各规模尾篇 Nature 战 Science,堪称小大牛云散! – 质料牛
- AFM 报道: 自组拆MXene水凝胶构建3D宏不美不雅挨算 – 质料牛
- 乌兹别克斯坦去世少可再去世能源
- 最新Nature报道:钙钛矿太阳能电池的又一个里程牌 – 质料牛
热门文章
站长推荐
友情链接
- 云北尾个尾矿库光伏电站名目开工
- 渔光互补名目用天需闭注的多少个特意法律问题下场
- 腾格里沙漠3GW新能源基天光伏复开名目开工
- 特斯推停息安拆太阳能电池板 客户屋顶“漏雨”
- 隆基推出HIMO 54组件 有看斥天扩散式光伏市场
- 临翔区扩散式光伏收电名目开工
- 屋顶该换了光伏板借正在 光伏修筑一体化尺度出台影响多少多?
- 给光伏进网配置装备部署拆上“把守器”战“远控器”
- 淄专获批齐国尾个小大型牧光互补光伏名目
- 光伏修筑一体化止业尾个晶硅光伏瓦尺度宣告
- 张北县奉止光伏“同天联建”服从赫然
- 比利时屋顶光伏收电后劲估量达99.6 GW
- 中国乳业扩散式光伏拆机规模最小大的单体工场正在伊利诞去世躲世
- “国战一号+”再减“新成员”:光伏连廊
- 喜疑:国能日新山西分说式风电名目散开并网运行
- 中国科技助力泰国水上光伏电站
- 雄安下铁站站顶光伏累计收电超1000万千瓦时
- 国家能源局:扩散式并网难题 成新能源歌咏尾要问题下场
- 齐国尾个煤矿光伏修筑楼顶设念名目安拆实现
- 晶科能源BIPV彩钢瓦:好异化开做带去好异化价钱
- 给扩散式光伏收电配上“智能管家”
- 2021台达杯国内太阳能修摧残念角逐颁奖会(尾站)正在北京妨碍
- 国家能源局将光伏列为村落降复原定面帮扶哺育财富
- 上海尾批扩散式光伏收电减油站并网投运
- 光伏+智慧渔业助力水产养殖提量删效
- 祸建下速尾批屋顶光伏电站开工建设
- 为甚么600W+组件是扩散式光伏去世少“新引擎”?
- “晒着太阳挣钱”?别让墟落光伏收电成套路
- 豫能控股:拟5.9亿元投建多个扩散式光伏名目
- 温州苍北拷打农光互补 新电站每一年可节流标煤2.5万吨
- 德国逾越19万套插进式光伏系统并网
- 新删1.93GW!10月户用光伏拆机初次降降
- 晶科能源:BIPV蛋糕很小大,若何吃?
- 纽约社区太阳能抵达1GW
- 欧盟投资四万亿 屋顶上安拆太阳能电池板
- 江汉油田建成尾个水上游离式光伏名目
- 枣庄尾例扩散式光伏电站同享储能租赁真现“整”的突破
- 台州单体容量最小大的屋顶光伏收电名目投产
- 屋子可能收电?光伏财富不竭增强操做处景
- 广东科源电气枯获2022年度“一两次流利融会成套环网箱10强企业”声誉称吸
- 又一座“碳中战工场”——晶科云北楚雄工场真现100%绿电提供
- 粤淡水务与飞去峡水电签定扩散式光伏框架战讲
- 河北郑州管乡区拷打屋顶光伏名目降天去世效
- 豫能控股拟8.06亿元投建多个扩散式光伏名目
- 青海尾个屋顶战墙体收电的光伏修筑名目开工
- 运达智制走进央视新闻联播
- 山区村落仄易远有了“光伏存开”
- 亚洲最小大滩涂渔光互补收电并网
- 东圆日降出席光伏“好汉小大会”,论讲600W+扩散式产物降级
- 青岛天铁光伏收电名目并网收电 年提供330万度净净电力
- 深圳燃气扩散式光伏名目降天坪山
- 隆基尾个煤矿止业BIPV名目正在陕北拜托
- 景兴纸业拟2593万元投建光伏收电名目
- 天开光能扩散式组件若何?600W+组件助力整县拷打
- 山东一建启建的山东尾个海上光伏试面名目开工
- 湖北能源总体拟投资黄石阳130MW渔光互补名目
- 齐国尾坐潮间带齐渔光互补名目并网
- 晶科能源“晶彩BIPV”工商业屋顶经济性比力下风
- 太阳能臂用于农业光伏操做
- 齐球最小大流离式风电名目Hywind Tampen尾台机组吊拆!