成像维格纳晶体的量子熔化及电子准晶序
强关联电子
2022-09-07 v1
摘要
维格纳晶体作为多体相互作用将电子固化为固体的最基本例证，经历着引人入胜的量子熔化，理论预言在量子临界点附近会出现多种中间相。气泡相、液固相和各向异性维格纳相等奇异维格纳序的迹象已通过光学或输运测量确立。然而，对明确揭示熔化本质至关重要的晶格尺度熔化序的直接可视化仍具挑战且尚属空白。注意到维格纳晶体近期已在分数填充莫尔超晶格中实现，本文中我们通过扫描隧道显微镜，对单层YbCl3/石墨烯异质结构中进一步调控莫尔超结构所实现的维格纳固体的量子熔化进行了成像。该维格纳固体构建于由电荷转移产生的界面电子-空穴对二维集合上。特定莫尔势与离子势之间的相互作用导致了维格纳固体的量子熔化，其以电子液体特征的出现为证，验证了理论预言。特别地，类似于由原子构成的经典准晶体，我们在量子熔化点可视化了一种由电子构成的十二重准晶体，即维格纳准晶体。与不可压缩的维格纳固体形成鲜明对比，维格纳准晶体具有由散射引起的干涉涟漪所揭示的显著液化本质。借助由单层重电子材料与石墨烯构成的二维电荷转移界面，我们的发现不仅丰富了对量子固-液熔化的探索与理解，也为直接探测关联多体系统的量子临界序铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2209.02191,
title = {Imaging the quantum melting of Wigner crystal with electronic quasicrystal order},
author = {Zhongjie Wang and Meng Zhao and Lu Liu and Chunzheng Wang and Fang Yang and Hua Wu and Chunlei Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.02191},
year = {2022}
}