绝缘单层 WTe2 中具有符号交替量子振荡的大热电势

探测绝缘体化学势附近类 Landau 能级的能量结构，对于寻找一类容纳电荷中性费米子与 Fermi 面的关联电子物质至关重要，这是一个长期提出但在实验上仍难以捕捉的概念。在此我们介绍并证明，量子绝缘体的磁热电响应能够揭示通过其他方法无法获取的关键信息。我们报道了在磁场下，单层二碲化钨（WTe2）的空穴掺杂绝缘态中存在巨大 Seebeck 响应以及量子振荡（QOs）。测得的低温磁热电势超过 $k_B/e$ 一个数量级以上，其中 $k_B$ 为 Boltzmann 常数，$e$ 为元电荷。这种巨大的热电势是绝缘态的特征，与高电阻率相一致。然而，随着磁场扫描，热电势中出现 QOs，其显著地经历了模仿由 Landau 量子化导致的金属量子特性的符号变化。热电响应中的符号变化直接表明，在绝缘体的化学势处存在场诱导的类 Landau 能级结构。无论是巨大的热电势还是符号变化，都无法由附近的金属门诱导产生。我们的结果展示了一个在研究具有金属与绝缘体混合量子特性的关联材料中低能激发时面临的新困境。