原子薄 Ta$_2$NiSe$_5$ 电子与结构相变的场调控
材料科学
2025-12-11 v1 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
从狭带半导体实现 excitonic 绝缘体相仍具有挑战性，因为难以确立无歧义的实验特征。TaNiSe 被广泛视为领先候选者，但其相变和绝缘态的本质仍存争议。我们在场效应掺杂下对 TaNiSe 进行系统的拉曼光谱研究，辅以电子输运测量。相变可降至单层极限，临界温度随层厚度减小而升高。在双层样品中，电子和空穴掺杂均可抑制绝缘态，电子掺杂降低而空穴掺杂升高相变温度。重要的是，先前归因于 excitonic 波动的准弹性散射在整个掺杂范围内单调演化，与通过库仑屏蔽抑制 excitonic 关联的预期不符。这表明争议的 excitonic 机制不成主导，而指向电子与结构相变的耦合，其稳定性可通过载流子掺杂进行调控。我们的掺杂方法为评估候选 excitonic 绝缘体中 excitonic 效应的作用提供了通用策略。
引用
@article{arxiv.2512.09751,
title = {Gate tuning of coupled electronic and structural phase transition in atomically thin Ta$_2$NiSe$_5$},
author = {Keyu Wei and Yixuan Luo and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Yanfeng Guo and Xiaoxiang Xi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.09751},
year = {2025}
}