维格纳-莫特绝缘体中的受阻挫磁相互作用
材料科学
2023-04-12 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维半导体莫尔材料已成为高度可控的模拟与探索量子凝聚态的平台。相较于真实固体，半导体莫尔材料中的电子受莫尔晶格位的吸引较弱，使得磁相互作用的非局域贡献与 Anderson 超交换同等重要。这提供了一个研究竞争磁相互作用效应的独特平台。此处，我们报道在角对齐 WSe2/WS2 异双层中莫尔晶格 2/3 填充处的维格纳-莫特绝缘态里强受阻挫磁相互作用的观测。磁光测量显示，对于填充因子低于 1 时净交换相互作用为反铁磁性，并在 2/3 填充处强烈抑制。该抑制在近邻金属栅极屏蔽长程库仑相互作用并熔化维格纳-莫特绝缘体时被解除。结果可由具有反铁磁最近邻耦合与铁磁次近邻耦合的蜂窝晶格自旋模型定性刻画。我们的研究确立了半导体莫尔材料作为晶格自旋物理与受阻挫磁性的模型体系。
引用
@article{arxiv.2204.08148,
title = {Frustrated magnetic interactions in a Wigner-Mott insulator},
author = {Yanhao Tang and Kaixiang Su and Lizhong Li and Yang Xu and Song Liu and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and James Hone and Chao-Ming Jian and Cenke Xu and Kin Fai Mak and Jie Shan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.08148},
year = {2023}
}