探测谷层锁定双层MoS$_{2}$中的分数量子霍尔相
介观与纳米尺度物理
2023-10-10 v2
摘要
半导体过渡金属硫族化物（TMDs）表现出高迁移率、强自旋轨道耦合和大有效质量，这同时导致了丰富的Landau量子化与固有的强电子相互作用。然而，尽管其Landau能级（LL）结构已被广泛研究，由于难以达到量子极限，在分数量子填充LL区间探测电子关联尚不可行。在此，我们报道了在双层MoS最低LL中填充因子4/5和2/5处分数量子霍尔（FQH）态的证据，表现为分数化量子化的横向电导平台伴随纵向电阻极小值。我们进一步表明，观测到的FQH态敏感依赖于Coulomb相互作用的介电与栅极屏蔽。我们的发现建立了一个新的FQH实验平台，这是一种稀缺资源：一种本征半导体高迁移率电子气，其在FQH区间的电子相互作用原则上可通过Coulomb屏蔽工程进行调控，因而可能成为原子级薄石墨烯与半导体量子阱之间缺失的环节。
引用
@article{arxiv.2308.02821,
title = {Probing the fractional quantum Hall phases in valley-layer locked bilayer MoS$_{2}$},
author = {Siwen Zhao and Jinqiang Huang and Valentin Crépel and Xingguang Wu and Tongyao Zhang and Hanwen Wang and Xiangyan Han and Zhengyu Li and Chuanying Xi and Senyang Pan and Zhaosheng Wang and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Benjamin Sacépé and Jing Zhang and Ning Wang and Jianming Lu and Nicolas Regnault and Zheng Vitto Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.02821},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 4 figures