单层激子绝缘体的证据
介观与纳米尺度物理
2022-01-04 v3 材料科学
强关联电子
摘要
拓扑与关联之间的相互作用可产生多种量子相，其中许多仍有待探索。最近的进展已确定单层WTe2是一种以高度可调方式实现此类现象的有前景材料。这种二维（2D）晶体的基态可通过静电调控从量子自旋霍尔绝缘体（QSHI）转变为超导体。然而，关于该绝缘态的能隙开启机制仍知之甚少。在此我们报道证据表明，QSHI也是一种激子绝缘体（EI），源于电子-空穴束缚态（激子）的自发形成。我们揭示了在洁净样品的电荷中性点（CNP）存在本征绝缘态，并通过隧穿谱确认了该电荷中性绝缘体的关联性质。我们提供了反对能带绝缘体或局域化绝缘体等替代情形的证据，并支持在洁净极限下存在EI相。这些观察结果为理解一类具有非平凡拓扑的新型关联绝缘体奠定了基础，并确定单层WTe2为探索基态激子量子相的有前景候选材料。
引用
@article{arxiv.2010.05390,
title = {Evidence for a Monolayer Excitonic Insulator},
author = {Yanyu Jia and Pengjie Wang and Cheng-Li Chiu and Zhida Song and Guo Yu and Berthold Jäck and Shiming Lei and Sebastian Klemenz and F. Alexandre Cevallos and Michael Onyszczak and Nadezhda Fishchenko and Xiaomeng Liu and Gelareh Farahi and Fang Xie and Yuanfeng Xu and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and B. Andrei Bernevig and Robert J. Cava and Leslie M. Schoop and Ali Yazdani and Sanfeng Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.05390},
year = {2022}
}
备注
39 pages; Nat. Phys. (2021)