少层 WTe2 中层数依赖电子结构的直接观测
材料科学
2021-03-23 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
当晶体逐渐变薄至原子级别时，会离散地出现明显依赖于其层数(n)的特殊现象。对称性与波函数强烈反映层数与堆垛顺序，这为我们实现体材料或简单单层中所未能预见的新的性质与功能提供了可能。多层 WTe2 即是一例，其展现出与反相堆垛和贝里曲率偶极子相关的独特铁电性与非线性输运性质。本文通过对严格按 n 分选并以石墨烯封装的剥离薄片进行基于激光的微聚焦角分辨光电子能谱，研究了多层 WTe2（2–5 层）的电子能带色散。我们清晰观测到 2 层与 3 层之间发生的绝缘体–半金属转变，以及价带在偶数 n 下呈现的 30–70 meV 自旋分裂，后者是更强结构不对称性的标志。我们的结果充分展示了通过有限 n 堆垛过程实现大能量尺度能带与自旋调控的可能性。
引用
@article{arxiv.2103.11885,
title = {Direct observation of the layer-number-dependent electronic structure in few-layer WTe2},
author = {M. Sakano and Y. Tanaka and S. Masubuchi and S. Okazaki and T. Nomoto and A. Oshima and K. Watanabe and T. Taniguchi and R. Arita and T. Sasagawa and T. Machida and K. Ishizaka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.11885},
year = {2021}
}
备注
19 pages, 4 figures. M. Sakano, Y. Tanaka, and S. Masubuchi equally contributed to this work