靠近金属-绝缘体转变的稀疏弱局域化金属中的强电子-电子相互作用

由于可以通过化学掺杂或电学门控轻易地从绝缘体切换为金属，硅处于现代信息技术的核心，并仍是量子计算的候选平台。因此，该材料中的金属-绝缘体转变一直是凝聚态物理学中被研究最多的现象之一，并且每次引入新的制造技术时都会被重新审视并带来可观的收益。在此，我们利用在创建类玻尔原子掺杂超薄层方面的最新进展，实现了半填充下的二维无序 Hubbard 模型，并研究了其金属-绝缘体转变（MIT）随原子间平均距离的函数关系。我们利用气相向硅表面剂量掺杂前体分子，创建了薄至 0.4 nm 且稀疏至 10$^{13}$ cm$^{-2}$ 的砷和磷 $\delta$ 掺杂层。在接近绝缘态时，在高掺杂密度下普遍存在且源于电子在平面内轨道运动的常规弱局域化效应，被遵循顺磁性 Zeeman 标度律的电子-电子相互作用贡献所主导。后者对电导率做出负贡献，因此不能解释为 MIT 附近涌现的 Kondo 机制。