范德华异质结中可调谐Luttinger液体系统的成像
强关联电子
2024-04-26 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
一维（1D）相互作用电子通常被描述为Luttinger液体，其性质与高维费米液体有本质不同。材料系统中的一维电子表现出可被链内和链间电子相互作用调制的奇异量子现象，但其实验表征具有挑战性。在此，我们证明范德华异质结中的层错（DWs）形成了一个可调谐的Luttinger液体系统，包括孤立和耦合的链。我们利用一种新型扫描隧道显微镜技术，成像了在不同电子密度下DW Luttinger液体的演化。低载流子密度下的孤立DW极易发生Wigner结晶，表现为自旋不相干Luttinger液体；而在中等密度下，由于磁弹性耦合增强，形成了Wigner晶体。周期性排列的DW阵列表现出链内和链间相互作用的竞争，从而产生新的量子相。在低电子密度下，链间相互作用占主导，诱导出由交错排列的1D Wigner晶体锁相形成的二维Wigner晶体。增加电子密度导致链内涨落势占主导，形成电子向列液晶相，其中电子沿链方向具有代数关联序，而链间无序。我们的工作表明，二维异质结中的层错为探索Luttinger液体物理提供了新的机会。
关键词
引用
@article{arxiv.2404.16344,
title = {Imaging Tunable Luttinger Liquid Systems in van der Waals Heterostructures},
author = {Hongyuan Li and Ziyu Xiang and Tianle Wang and Mit H. Naik and Woochang Kim and Jiahui Nie and Shiyu Li and Zhehao Ge and Zehao He and Yunbo Ou and Rounak Banerjee and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Sefaattin Tongay and Alex Zettl and Steven G. Louie and Michael P. Zaletel and Michael F. Crommie and Feng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.16344},
year = {2024}
}