层状 Kitaev 材料 $\alpha$-RuCl$_3$ 中的非公度电荷超调制与隐藏偶极子序

Kitaev 材料的磁性已被广泛研究，但其电荷性质及与其他自由度的耦合却鲜为人知。在此，我们研究了有前景的 Kitaev 量子自旋液体候选材料 $\alpha$-RuCl$_3$ 在靠近石墨ite时的电荷态。我们发现少层 $\alpha$-RuCl$_3$ 经历了明显的电荷态调制，在二维极限下通过异质界面极化发生了从 Mott 绝缘体到弱电荷转移绝缘体的转变。更值得注意的是，在绝缘体中观察到了非公度电荷和晶格超调制的独特信号，这被视为一种非常规电荷序。我们的理论计算通过考虑由内部电场中的偶极子序驱动的 $\alpha$-RuCl$_3$ 的反铁电性，重现了这种非公度电荷序。研究结果表明，在异质结构中的层状 $\alpha$-RuCl$_3$ 内，电荷、自旋和晶格自由度之间存在强耦合，这为电学访问和调控 Kitaev 化合物内部的磁相互作用提供了机会。