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Epitaxial Stabilization and Emergent Charge Order in Copper Selenide Thin Films

材料科学 2025-06-26 v1

摘要

我们展示了通过分子束晶体生长在 Al2_2O3_3 (001) 衬底上实现铜硒化物 (Cu2x_{2-x}Se) 薄膜的单斜和方相生长。令人惊讶的是,高温方相——在bulk中会在400 K 以下转化为单斜结构——在室温及以下被稳定化,已远离其bulk平衡稳定范围。在方相薄膜中,温度依赖的电导率显示出在约140 K 处伴随单位胞沿 [111] 方向加倍的显著、滞回电阻率峰,由X射线衍射观察到,这是致密密度波(CDW)相变的标志。第一性原理计算显示,方相中存在强费米面盘踏现象,与观察到的CDW不稳定性一致。相比之下,单斜相薄膜表现出抑制的盘踏及无结构调制。这些结果不仅明确识别了铜硒化物薄膜中previously未报告的CDW,还建立了通过应变和界面工程调控新发电子相的单斜平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.20076,
  title  = {Epitaxial Stabilization and Emergent Charge Order in Copper Selenide Thin Films},
  author = {B. M. Sharif and B. Theunissen and C. Westbrook and T. Steele and S. Choudhuri and R. Baumbach and S. Savrasov and D. Lederman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.20076},
  year   = {2025}
}