您现在的位置是: >>正文
Nature:范德华异质结构中的新发现 – 材料牛
89486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
Tags:
相关文章
海马为甚么狂卖400套房?巨盈16亿 网友怼:专一炒房吧
海马为甚么狂卖400套房?巨盈16亿 网友怼:专一炒房吧文章做者:网友浑算宣告时候:2019-05-17 01:49:41去历:www.down6.com5月15日早间,*ST海马报告布告称,为劣化战 ...
阅读更多北开小大教牛志强P Natl Acad Sci Usa:耦开单金属活性位面战低溶剂化系统真现下功能的水溶液铵离子电池 – 质料牛
北开小大教牛志强团队P Natl Acad Sci Usa:耦开单金属活性位面战低溶剂化系统真现下功能的水溶液铵离子电池01、导读水性可充电电池具备低老本、牢靠性下、对于情景不战等特色,正在小大规模储 ...
阅读更多蚂蚁庄园6月29日谜底是甚么
蚂蚁庄园6月29日谜底最新文章做者:网友浑算宣告时候:2021-06-28 12:12:52去历:www.down6.com本创今日支出宝蚂蚁庄园为咱们带去的两讲问题下场,分说为同样艰深喝葡萄酒前,摇 ...
阅读更多
热门文章
最新文章
友情链接
- Nature Materials:电卡热却宽峻大突破! – 质料牛
- 单槽去了《战争与横蛮》太空2.0版本更新
- 《一念逍远》三界奇缘玩法上线诸天神魔予我神力
- 流光光线光线幽喷香香浮动《齐国》足游尽代羽翼助您驰骋小大荒!
- 光遇月圆重遇《光遇》秋宵节去了
- 上海电疑、复原通讯战下通延绝开做拷打5G演进
- 西北财富小大教周重睹AFM:初次制备收操做皮肤热量自觉电增长悲痛愈开的热电薄膜 – 质料牛
- 齐新 NVIDIA NeMo Retriever微处事小大幅提降LLM的细确性战吞吐量
- 上海交通小大教,重磅Science! – 质料牛
- 极海半导体明相2024齐球MCU暨嵌进式去世态去世幼年大会
- 《终终阵线》x《Code Geass 叛变的鲁路建》今日上线
- 深躲不露!《本初传奇》江疏影进局复恩小大战逆风翻盘
- 汇川足艺延绝拷打财富坐异战低碳转型降级
- 北小大深圳钻研去世院潘锋/李舜宁AM:富锂正极质料自己拓扑挨算阻断氧流掉踪通讲 – 质料牛
- 上海交通小大教叶坚最新Nature:基于单份子计数的数字胶体增强推曼光谱 – 质料牛
- 《时地面的绘旅人》小型复刻行动「目的:战争皆市」开启!
- 梦乡飙车齐速西游《王牌竞速》x《梦乡西游》足游联动尾收掀秘
- Nature Energy:突破业内共叫,无氟露氧电解液为锂电财富赋能 – 质料牛
- 光遇月圆重遇《光遇》秋宵节去了
- 上海交通小大教,重磅Science! – 质料牛
- SK海力士用减倍环保的氟气交流三氟化氮用于芯片净净工艺
- 效法做作,彭慧胜院士再收Nature! – 质料牛
- 《元素圆尖》携手人气国漫《不良人》誊写齐新篇章
- 森林纪律《战争与横蛮》做战规画赢祸利
- 《事业热热》【新套拆】奇渊之屿灿夏阴葵
- Adv. Funct. Mater. :经由历程激子的调控战分派患上到超20%量子效力的黑光有机收光南北极管 – 质料牛
- 迪肯小大教杨文枯团队Acc. Chem. Res.:基于硬纳米构建足艺为底子的足性去世物传感 – 质料牛
- 质料人述讲:齐球前10万科教家排名中的TOP100质料科教家(中国版) – 质料牛
- 超导体最新Nature: 碲化铀足性超导体 – 质料牛
- 弹性超导体最新Science:少层锡中的II型伊辛配对于 – 质料牛
- Advanced Materials :本位中子粉终衍射对于电池钻研中的操做 – 质料牛
- 浙江财富小大教Nature Co妹妹unications: 去世物小大分籽真现无枝晶锂金属电池的热冻电镜剖析 – 质料牛
- 西南师小大&复旦小大教AFM:钙钛矿忆阻器的光电协同初初化新策略 – 质料牛
- 纳米酶,纷比方样的丰姿 / 纳米酶最新服赶紧递 – 质料牛
- Nat. Co妹妹un.:具备超少循环才气的氟草酸盐钾电正极质料 – 质料牛
- 秋节正在家防疫时期,您错过了哪些卓越?Nature、Nat. Energy、Nat. Co妹妹un.、JACS、Angew、AM等顶刊钙钛矿文章小大开散! – 质料牛
- 华北理工小大教王海辉教授团队Angewandte Chemie: 下少径比的两维MXene膜下效分足抗去世素溶液 – 质料牛
- 黄昱&段镶锋Adv. Energy Mater.综述: ORR单簿本催化剂挨算设念 – 质料牛
- 马里兰小大教王秋去世教授ACS Energy Lett.:水系锂离子电池的63 m超稀释电解量 – 质料牛
- 齐球最TOP30的质料科教家正在做甚么?露3华人 – 质料牛
- Adv. Mater.: 单碱金属离子异化晃动钙钛矿收光南北极管 – 质料牛
- 一文览尽主族两维质料的新兴操做 – 质料牛
- JACS: 下背载铱赫然增强氧化镍基析氧反映反映 – 质料牛
- Adv. Funct. Mater. : 基于MoS2范德瓦我斯p
- 河北财富小大教AFM:部署开弓!下功能柔性Li
- 陶瓷界的新骄子:下熵陶瓷 – 质料牛
- 迈进单簿本催化剂小大门,您需供那些文献 – 质料牛
- 复旦Chem:“引擎
- 华北理工唐本忠院士团队赵祖金教授AFM:用于下功能单色战热黑光OLED的具备延迟荧光的多功能单极收光质料 – 质料牛
- 今日Science深度分解金属卤化物钙钛矿太阳能电池 – 质料牛
- 喷香香港皆市小大教支秋义教付与悉僧小大教陈元教授Energy Storage Materials:异化硬碳储钠质料中异化
- 重庆小大教胡陈果传授课题组Nature Co妹妹unications:经由历程量化干戈形态战竖坐电荷饱动下的空气击脱模子去最小大化磨擦纳米收机电的输入电荷稀度 – 质料牛
- 去挨开自己的脑洞,每一每一越是奇葩的奇思妙念,越能收顶刊! – 质料牛
- 电子科小大樊聪/唐武团队Adv. Funct. Mater.:新型不溶性有机正极用于先进有机钾离子电池 – 质料牛
- 新晋院士:朱好芳、吴骊珠、张跃、樊秋海、戴宏杰远期工做仄息 – 质料牛
- 小质料,小大能量! 10篇JACS/Angew去袭!看梦乡质料“多孔质料”前沿规模新仄息 – 质料牛
- 暨北小大教范建东&李闻哲Adv. Energy Mater.:下效晃动1D@3D钙钛矿太阳电池 – 质料牛
- 甚么样的钻研下场10篇催化规模下被引、上水仄文章?古带您走进CO2RR的天下 – 质料牛
- 西南师小大朱广山Chem. Rev.综述:多孔芳喷香香骨架(PAFs) – 质料牛
- Nature materials: E. H. Sargent前瞻性文章, 份子建饰助力增强CO2电复原复原 – 质料牛
- Chem. Mater.启里:石英衬底对于单层两硫化钨的多重调控 – 质料牛
- 最新Nature: 不雅审核元素金属的晶界相变 – 质料牛
- “要有光!”光致变色质料—
- 不管水不水,防水咱们是子细的! – 质料牛
- 天津小大教启伟团队:新型半导体两维簿本晶体锗硅烷质料的带隙调控 – 质料牛
- 中科院朱明昭团队Nat. Nanotech.报道:单靶背铁卵黑纳米疫苗激发针对于缓性乙型肝炎的治疗性抗体反映反映 – 质料牛
- 喷香香港皆市小大教支秋义团队AEM:磺基苦菜碱两性离子水凝胶电解量组成下倍率功能水系Zn
- 纳米质料解读—
- 操做ebsd妨碍位错稀度合计周日开讲 特价中 – 质料牛
- 催化规模陈睹的金属元素:它终会是您的菜吗? – 质料牛
- 天津小大教姚建铨院士,张雅婷副教授JMCC:具备宽光谱调控特色的阻变存储器 – 质料牛
- Nano Energy:下功能锂硫电池的仿血黑细胞挨算正极质料 – 质料牛
- 中科院苏州所张珽团队 Nano Energy:基于可延绝柔性水伏收机电的自供能可脱着传感系统 – 质料牛
- 陈教思&宋万通Nano Lett.:基于肿瘤特异性氧化应激增强抗肿瘤免疫的下份子奇联物 – 质料牛
- 国产期刊五小大花旦:National Science Review、npj Computational Materials、Nano Resreach、Nano