过采样石墨烯中 van Hove 奇点异质性成像
介观与纳米尺度物理
2025-02-13 v1 强关联电子
摘要
将固体的化学势调谐至van Hove奇点(vHS)附近是发现新兴量子相的已建立方法。在单层石墨烯中，最近使用电子掺杂金属层作为将化学势掺杂至最近vHS的方法，已通过角度分辨光电子能谱(ARPES)测量得到证实。在本工作中，我们使用谱学成像扫描隧道显微镜(SI-STM)研究掺杂过程的空间均匀性。通过分子束真空沉积(MBE)，我们实现了使用铕(Yb-石墨烯)进行电子掺杂。我们通过原位SI-STM表明，过采样石墨烯中存在显著的vHS位置不均匀性。我们发现两个原因导致这种情况：首先，内嵌的Yb掺杂的空间不均匀性导致局部掺杂变化，长度尺度由约3 nm的屏薄层决定。其次，我们观察到石墨烯基底平面中存在的替代性Yb掺杂原子。这类Yb掺杂原子引起掺杂的强局部位移，以及准粒子振幅的重整。理论计算确认，Yb杂质实际上改变局部势能，从而能量性地位移van Hove奇点的 position。我们的结果指向考虑掺杂的空间结构及其与电子结构的不可分割联系的重要性。
引用
@article{arxiv.2502.07899,
title = {Imaging van Hove Singularity Heterogeneity in Overdoped Graphene},
author = {Raymond Blackwell and Zengyi Du and Takuya Okugawa and Asish Kundu and Zebin Wu and Ilya Drozdov and Angel Rubio and Dante Kennes and Kazuhiro Fujita and Abhay Pasupathy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.07899},
year = {2025}
}