1T—TaS2因其可能存在的量子自旋液态和复杂的电子关联现象受到研究者的
据华中科技大学消息,最近几天,华中科技大学物理学院傅教授领衔的低维物理与量子材料实验室团队在强关联电子系统的量子调控研究方面取得进展。
众所周知,1T—TaS2因其可能存在的量子自旋液态和复杂的电子关联现象而受到研究者的广泛关注其中,量子自旋液态可以构造量子比特
解决争议的直接方法是研究单层样品,以消除层间耦合的影响
在研究工作中,傅团队利用分子束外延技术在石墨烯衬底上精确制备了单层1T—NbSe2薄膜,并利用扫描隧道显微镜及其光谱表征技术系统研究了单层1T—NbSe2薄膜的表面形貌和电子结构发现77 K时绝大多数SD为光明中心结构,同时,一小部分SD主要集中在电影边界呈现黑暗中心结构两种SD的电子结构不同,在亮SD的中心有一个160 mV的峰值这个峰值消失在黑暗SD的中心
通过变温实验发现,当温度降至4.4 K时,所有SD都变为暗态,160 mV的峰值消失当温度上升到40—50 K时,SD会突然由暗态变为亮态,隧道光谱中相应出现一个强的160 mV峰值
此外,研究团队还模拟分析了1T—TaS2,推测160 mV的峰值是上哈伯德带其中,当UHB上移进入导带时,SD会由亮转暗第一性原理计算支持这种推断分子动力学计算表明,当温度升至50K时,1T—NbSe2确实存在明显的结构畸变,主要表现为最近邻Nb原子向中心收缩,而最近邻Se原子面内收缩,面外膨胀这种结构变化会导致中心Nb原子的D轨道和Se原子的P轨道的杂化增强,增加D轨道的带宽,从而降低有效库仑效应
这项工作意味着关联绝缘系统的Mott参数可以通过应力来控制,Mott参数决定了系统能否实现量子自旋液态计算表明,1T—NbSe2的有效库仑作用强度只需很小的应力即可发生显著变化对于1T—TaS2,应力的影响要小得多这项工作为在这类材料体系中通过人工控制实现量子自旋液态提供了机会
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