WS2/WSe2 莫尔超晶格中关联电子的局域放电级联成像
介观与纳米尺度物理
2021-10-27 v1 材料科学
强关联电子
摘要
过渡金属硫族化物（TMD）莫尔异质结构为探索扩展 Hubbard 模型提供了理想平台，其中长程库仑相互作用在决定强关联电子态中起关键作用。这导致了半填充处 Mott 绝缘态的实验观测，以及不同分数填充处多种扩展 Wigner 晶体态的观测。然而，对这些新兴量子相的微观理解仍然缺乏。在此我们描述一种新颖的扫描隧道显微镜（STM）技术，用于在门控 WS2/WSe2 莫尔超晶格中对关联电子进行局域传感与操控，从而能够实验提取基本的扩展 Hubbard 模型参数。我们证明局域莫尔位点的电荷态可通过其对 STM 隧穿电流的影响来成像，类似于单电子晶体管中的电荷传感机制。除成像外，我们还能够操控关联电子的电荷态。莫尔超晶格中关联电子的放电级联通过斜坡扫描 STM 偏压局域诱导，从而能够估算最近邻库仑相互作用（UNN）。莫尔电子电荷态的二维映射还使我们能够确定不同莫尔位点的现场能量涨落。我们的技术应广泛适用于许多半导体莫尔系统，为莫尔超晶格中强关联态的微观表征与控制提供强大新工具。
引用
@article{arxiv.2102.09986,
title = {Imaging local discharge cascades for correlated electrons in WS2/WSe2 moir\'e superlattices},
author = {Hongyuan Li and Shaowei Li and Mit H. Naik and Jingxu Xie and Xinyu Li and Emma Regan and Danqing Wang and Wenyu Zhao and Kentaro Yumigeta and Mark Blei and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Sefaattin Tongay and Alex Zettl and Steven G. Louie and Michael F. Crommie and Feng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.09986},
year = {2021}
}