二维电子零场维格纳结晶转变附近的竞争关联态
强关联电子
2022-03-23 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
电子系统中动能与库仑相互作用的竞争可导致具有竞争超导、电荷密度波和磁序的复杂多体基态。在此，我们研究了一种强相互作用、基于氧化锌的高迁移率二维电子系统的低温相，该系统展现出可调的金属-绝缘体转变。通过对电子输运对温度、载流子密度、面内与垂直磁场以及偏置电压的依赖关系进行全面分析，我们提供了存在具有不同自旋极化程度的竞争关联金属态与绝缘态的证据。我们的系统与理想 jelly 模型最先进的量子蒙特卡洛相图呈现出前所未有的吻合度，包括在相互作用参数 处的维格纳结晶转变，以及纯 Stoner 转变的缺失。输运的面内场依赖揭示了一种新的低温态，其具有部分自旋极化，分隔了非极化自旋金属与维格纳晶体，我们针对反铁磁晶体、库仑诱导微乳液以及无序驱动 puddle 形成等可能的理论情景对其进行了考察。
引用
@article{arxiv.2103.16586,
title = {Competing correlated states around the zero field Wigner crystallization transition of electrons in two-dimensions},
author = {Joseph Falson and Inti Sodemann and Brian Skinner and Daniela Tabrea and Yusuke Kozuka and Atsushi Tsukazaki and Masashi Kawasaki and Klaus von Klitzing and Jurgen H Smet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.16586},
year = {2022}
}