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在原子尺度上调控补偿半金属中的磁输运

介观与纳米尺度物理 2017-08-23 v2

摘要

无论是块体形式,还是剥离成原子级薄晶体,层状过渡金属二硫属化物不断带来新现象的发现。最新的例子是1T'-WTe2_2,一种最近被发现块体晶体中具有已知最大磁电阻的半金属,并且被预测在应变单层中是二维拓扑绝缘体。在此,我们展示通过简易剥离减小厚度为调控WTe2_2的电子性质提供了有效的实验旋钮,这使我们能够确定导致所观察到的经典和量子磁输运直至最终原子尺度的微观机制。我们发现,纵向电阻和非常规的霍尔电阻的B依赖性对于薄至六个单层的晶体可以用经典双带模型定量重现,并且对于更薄的晶体,发生向绝缘的、安德森局域化态的跨接。除了确立块体WTe2_2极大磁电阻的起源外,我们的结果代表了对双带电子-空穴输运经典理论的首次完整验证,并表明原子级薄的WTe2_2层保持为无间隙半金属,由此我们得出结论:通过应变单层寻找拓扑绝缘态是一项具有挑战性但可行的实验。

关键词

引用

@article{arxiv.1510.04827,
  title  = {Tuning Magnetotransport in a Compensated Semimetal at the Atomic Scale},
  author = {Lin Wang and Ignacio Gutiérrez-Lezama and Céline Barreteau and Nicolas Ubrig and Enrico Giannini and A. F. Morpurgo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1510.04827},
  year   = {2017}
}

备注

Originally submitted version including supplementary information, in compliance with editorial guidelines. The final version will appear on Nature Communications soon