多层莫尔超晶格中Kondo绝缘体的实现
强关联电子
2025-07-03 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
Kondo绝缘体是典型的强相关电子体系，源于通勤导电电子与局域磁矩之间的杂化，导致导电电子能带出现能隙。传统上，已知的Kondo绝缘体存在于含有f电子的材料中。近期发展表明，二维（2D）莫尔系统提供了一种生成强电子相关的平坦带的方法，这些平坦带在半填充时可托管局域磁矩。在本工作中，我们展示了在单层WS2/双层WSe2的莫尔超晶格中实现Kondo绝缘体 phases 的可能性，该超晶格在WSe2层与WS2层之间以及另一WSe2层中分别托管一组莫尔平坦带和无性平面带。当两个WSe2层都部分掺杂且总掺杂密度为每个莫尔单元单元两个空穴时，若莫尔带的掺杂密度低于每个莫尔单元单元一个空穴，就会出现绝缘态。当外部磁场超过特定阈值时，绝缘态消失，系统转为金属态，这是Kondo绝缘体特征的典型表现。该物理现象可通过包含莫尔平坦带内站位库仑相互作用以及莫尔平坦带与非莫尔无性平面带之间杂化的周期Anderson晶格模型来解释。我们的结果表明，过渡金属硫化物的多层莫尔结构为模拟Kondo绝缘体提供了可调平台，旨在解决Kondo绝缘体中的许多关键开放问题。
引用
@article{arxiv.2507.01329,
title = {Realization of a Kondo Insulator in a Multilayer Moire Superlattice},
author = {Qiran Wu and Jingyuan Cui and Ang-Kun Wu and Yuze Meng and Dongxue Chen and Li Yan and Lei Ma and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Shi-Zeng Lin and Su-Fei Shi and Yong-Tao Cui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.01329},
year = {2025}
}