扭转双层 WSe2 中的魔连续统
介观与纳米尺度物理
2020-09-23 v1 材料科学
强关联电子
摘要
由电子相互作用驱动的涌现量子相可在具有窄色散（即“平”）能带的材料中显现。近来，利用扭转角、层堆垛和压强等调控参数，已在多种基于石墨烯的异质结构中实现平带，并产生了关联绝缘体与超导态。本文报道了在扭转双层二硒化钨（tWSe2）——一种半导体性过渡金属硫族化物（TMD）——中类似关联现象的实验观测。与平带仅出现在“魔角”附近窄范围内的扭转双层石墨烯不同，我们在一个连续的转角范围内（4 度至 5.1 度）观测到关联态。在半带填充处出现类 Mott 绝缘体，其可被位移场灵敏调控。Hall 测量结合第一性原理计算表明，该绝缘体的强度由半填充处的态密度驱动，与中等相互作用区中的二维 Hubbard 模型一致。在 5.1 度扭转时，我们观测到偏离半填充掺杂后出现超导的证据，在约 3 K 时达到零电阻。我们的结果确立了扭转双层 TMD 作为研究具有动态可调相互作用的平带中相互作用驱动现象的模型体系。
引用
@article{arxiv.1910.12147,
title = {Magic continuum in twisted bilayer WSe2},
author = {Lei Wang and En-Min Shih and Augusto Ghiotto and Lede Xian and Daniel A. Rhodes and Cheng Tan and Martin Claassen and Dante M. Kennes and Yusong Bai and Bumho Kim and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Xiaoyang Zhu and James Hone and Angel Rubio and Abhay Pasupathy and Cory R. Dean},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.12147},
year = {2020}
}