单层 NbSe2 上电子-声子耦合与声子动力学：莫尔声子的作用
材料科学
2025-01-15 v1 介观与纳米尺度物理
强关联电子
超导电性
摘要
基质相互作用与二维材料中电子-声子耦合的相互作用在理解和控制其电子性质方面 presents a significant 挑战。本文报告了关于 Bulk 和单层 NbSe2 于等离子体双层石墨（BLG）上的结构特征、声子动力学和电子-声子相互作用的比较研究。使用氦原子散射（HAS）进行高分辨率氦衍射揭示了 NbSe2 单层内的 (9x9)0° 超结构，与 BLG 晶格相位合；而脱垂的 HAS 衍射光谱表明存在低波纹的 (3√3x3√3)30° 亚结构。通过监控 100 K 至 300 K 范围内的弹性峰的热衰减，我们确定了 2H-NbSe2 Bulk 的电子-声子耦合常数 λ_HAS 为 0.76。相比之下，载于石墨上的 NbSe2 单层显示更低的 λ_HAS 为 0.55，对应根据马克梅拉恩公式的超导临界温度 T_C 为 1.56 K，与传输测量结果一致。无能态 HAS 数据提供了声学和较低光子声子的色散曲线，以及一个软且无色散的声子分支位于 1.7 meV，归因于沿超结构周期分布的界面局部缺陷，故称为莫尔声子。我们的数据表明，莫尔声子在单层 NbSe2 的电子-声子耦合中发挥重要作用。这些结果突显了 BLG 对单层 NbSe2 电子-声子耦合的关键作用，归因于增强的电荷转移效应，为理解 2D 超导体中基质依赖的电子相互作用提供了宝贵的见解。
引用
@article{arxiv.2501.08140,
title = {Electron-phonon coupling and phonon dynamics in single-layer NbSe$_2$ on graphene: the role of moir\'e phonons},
author = {Amjad Al Taleb and Wen Wan and Giorgio Benedek and Miguel M. Ugeda and Daniel Farías},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08140},
year = {2025}
}