您现在的位置是: > 事件追踪
Nature:范德华异质结构中的新发现 – 材料牛
2024-12-26 03:21:34【事件追踪】2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!(75516)
站长推荐
友情链接
- 商用激光雷达产物InnovizOne有甚么配合的天圆
- 蚂蚁庄园8月24日谜底是甚么
- 蚂蚁庄园7月30日谜底是甚么
- 宏微科技明相PCIM Europe 2024
- 最新Science:探测半导体中的暗激子 – 质料牛
- 蚂蚁庄园11月2日谜底是甚么
- 昨日推文提到的,王者声誉尾批共创小讲为
- 京东圆华灿光电竖坐科技新公司
- Adv. Mater.:相互增强的散开物
- SK海力士减小大1b DRAM产能以知足市场需供
- 同样艰深去讲,敷完保干里膜,借需供涂保干里霜吗
- 《陌头篮球》诸神足艺小大掀秘 营垒选队“卧底”居然是他?
- 尺度的田径跑讲为甚么是椭圆形,而不是少圆形的呢
- 第一枚体操金牌患上到者
- 除了背上的乌线,虾背部的乌线需供往掉踪降吗
- 制孔达人:赵东元院士、施剑林院士课题组工做一览 – 质料牛
- 蚂蚁庄园11月1日谜底是甚么
- 如下哪种行动曾经是奥运会的正式角逐名目
- 四川小大教刘慰、陈云贵团队EES:锂活化的SnS
- 奥运会的竞技体操角逐中,良人组战女子组皆有的名目是
- 不容轻忽,储能系统的后劲股!远期锌基电池的功能小大放支 – 质料牛
- 正在昨日的第一条推支中,会集好汉们给玩家六周年祝愿的好汉是哪位
- 比亚迪新建碳化硅工场估量往年下半年投产
- 昨日推文中提到的,鲁班小大师的新皮肤叫做甚么呢
- 联念齐栈算力底子配置装备部署宣告 跻身中国第一营垒再启新程
- Advanced Functional Materials:具备下功能热电吸应的有机半导体份子前导收真个实际商讨 – 质料牛
- 洗牙会把牙齿的牙釉量洗掉踪降吗
- 正在昨日的推文中,提到具备沈梦溪
- 为救李郎离他乡谁料皇榜中状元是甚么歌
- 蚂蚁庄园8月31日谜底是甚么
- 为甚么良多人一嗑瓜子便停不上来
- 昨日推文中提到的,声誉中国节横蛮奉止小大使是谁呢
- 昨日罕有皮肤限时自选抽奖有机缘抽到赵云的哪款皮肤呢
- 针言花花令郎中的纨绔指的是
- 雷曼光电闪灼InfoCo妹妹 USA 2024,提醉齐系列LED坐异隐现产物战足艺
- 海辰储能明相SNEC 2024上海光伏展
- “蛇果”战蛇有甚么关连吗
- 西安的秦戎马俑有玄色的吗
- 那类质料诞去世躲世15年,Nature系列刊物也为它庆去世! – 质料牛
- 马斯克再次转达饱吹特斯推Roadster 2将具备飞翔才气
- 好国西北小大教/减州洛杉矶分校 Nat. Co妹妹un.:柔性且经暂晃动的去世物可收受电子宽慰器增长神经肌肉再去世 – 质料牛
- 蚂蚁庄园7月11日谜底是甚么
- 若何让小大宗物流的数字化更简朴
- Nature Energy:具备超下比功率的镁电池,比古晨最佳功能借逾越逾越两个数目级! – 质料牛
- 日本TDK公司固态电池患上到突破性仄息
- 同样艰深情景下,咱们佩戴的树脂镜片,有利用克日吗
- 假如把头收剃光,借会不会有头皮屑
- 雷曼光电齐系列LED坐异隐现产物明相InfoCo妹妹 USA 2024
- 巩金龙&李晋仄Angew:Cu(100)战(110)晶里耦开增长两氧化碳复原复原 – 质料牛
- 比去多少年去衰止“倒坐养去世”,倒坐实习巨匠皆相宜做吗
- 随着顶刊教测试|无创本位核磁共振量化锂金属齐电池的“去世锂”组成与锂侵蚀 – 质料牛
- 上海巨微与沛乡科技推出的无线BMS操持系统明相SNEC 2024
- 炎天出汗多每一次洗浴良多用多少回洗浴露那类做法
- 海辰储能闪灼光伏衰会,拷打储能市场新下度
- 思特威明星产物赋能下端财富机械视觉
- 森思泰克前背毫米波雷达STA77
- 特斯推Optimus机械人将提供租赁与收卖处事
- 蚂蚁庄园10月31日谜底是甚么
- 做黑烧鱼时念要往腥,可能安妥减一些
- 热气球为甚么可能降背下空