二维 1T-TaSe$_2$ 中的金属到莫特绝缘体转变
强关联电子
2022-11-16 v1 材料科学
摘要
当电子-电子相互作用主导于其他电子能量尺度时，奇异的集体现象往往从看似普通的物质中涌现。强关联现象，如量子自旋液体和非常规超导，代表了一个主要的研究前沿和持续的灵感来源。强关联物理的核心概念是莫特绝缘体，各种其他关联相均由此衍生。二维（2D）材料的出现为在二维极限下研究强关联物理带来了前所未有的机遇。特别是，二维材料增强的关联性和可极端调控性使得能够在未知的参数空间中探索强关联系统。在此，我们发现当 1T-TaSe 被减薄至原子厚度时，出现了一种引人入胜的金属到莫特绝缘体转变。具体而言，我们首次发现块体 1T-TaSe 的金属性源于一条穿过费米能级的能带。降低维度有效地淬灭了初始巡游电子的动能，并将材料驱动至莫特绝缘态。这种由维度驱动的金属到莫特绝缘体转变解决了 1T-TaSe 块体金属性与表面绝缘性之间长期存在的二分矛盾。我们的结果进一步确立了 1T-TaSe 作为一个探索各种强关联现象的理想可变体系。
引用
@article{arxiv.2211.08114,
title = {Metal to Mott Insulator Transition in Two-dimensional 1T-TaSe$_2$},
author = {Ning Tian and Zhe Huang and Bo Gyu Jang and Shuaifei Guo and Ya-Jun Yan and Jingjing Gao and Yijun Yu and Jinwoong Hwang and Meixiao Wang and Xuan Luo and Yu Ping Sun and Zhongkai Liu and Dong-Lai Feng and Xianhui Chen and Sung-Kwan Mo and Minjae Kim and Young-Woo Son and Dawei Shen and Wei Ruan and Yuanbo Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.08114},
year = {2022}
}