扫描隧道显微镜探测 1H-NbSe$_2$ 的量化贝里 phase
介观与纳米尺度物理
2025-01-17 v1 材料科学
强关联电子
摘要
拓扑平凡绝缘体可分为两类主要类型：无阻挡型和受阻挡型原子绝缘体。虽然两者都可由指数局域化的Wannier 轨道来描述，但受阻挡型原子绝缘体的定义性特征在于，其轨道电荷中心位于单位胞内的空位位置，而非位于原子上。尽管已有大量理论预测，但对此类相的明确且定量的实验识别迄今仍未实现。本工作中，我们报告了在1H-NbSe中首次获得此类相的直接实验证据。我们发展了一种从扫描隧道显微镜（STM）探测的局部谱函数中提取轨道间关联函数的新方法，利用从ab initio 计算中获得的轨道波函数。将该技术应用于STM图像，我们确定了1H-NbSe原子带中穿越费米能级的轨道间关联函数。我们的结果表明，该带实现了最佳紧凑的受阻挡型原子相，为该相的首次无歧义实验识别提供了依据。我们的方法通过利用ab initio 轨道波函数对STM信号进行去卷积，在其他材料平台上同样适用，为探索其他电子相提供了强大的工具。
引用
@article{arxiv.2501.09063,
title = {Probing the Quantized Berry Phases in 1H-NbSe$_2$ Using Scanning Tunneling Microscopy},
author = {Dumitru Călugăru and Yi Jiang and Haojie Guo and Sandra Sajan and Yongsong Wang and Haoyu Hu and Jiabin Yu and B. Andrei Bernevig and Fernando de Juan and Miguel M. Ugeda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.09063},
year = {2025}
}
备注
9+39 pages, 4+10 figures, 0+2 tables