二硫化钽上的蜂窝晶格莫特绝缘体
强关联电子
2020-09-11 v1 材料科学
摘要
电子多体相互作用的效应在窄带电子系统中被放大，从而开辟了通向奇异物理的途径。二维（2D）蜂窝晶格中的窄带尤其引人关注，因为它与狄拉克能带和拓扑性质相结合，但由 Kane-Mele-Hubbard 模型描述的强相互作用蜂窝晶格的材料实现尚未被确认。在此我们报告一种实现具有强相互作用 5 电子的二维蜂窝晶格窄带系统的新方法。我们利用吸附物超结构将著名的三角晶格二维莫特绝缘体 1T-TaS 改造为蜂窝晶格。处于最佳覆盖度的钾（K）吸附原子耗尽了三分之一的未配对 电子，剩余电子形成具有极小跳跃的蜂窝晶格。第一性原理计算显示出极窄的 Z 拓扑能带，模拟了 Kane-Mele 模型。电子能谱探测到一个数量级更大的电荷能隙，证实了显著的电子关联，这由动力学平均场理论所确认。它可能是第一个具有有限自旋陈数的人工莫特绝缘体。
引用
@article{arxiv.2007.06302,
title = {Honeycomb-Lattice Mott insulator on Tantalum Disulphide},
author = {Jinwon Lee and Kyung-Hwan Jin and Andrei Catuneanu and Ara Go and Jiwon Jung and Choongjae Won and Sang-Wook Cheong and Jaeyoung Kim and Feng Liu and Hae-Young Kee and Han Woong Yeom},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.06302},
year = {2020}
}
备注
6 pages, 3 figures