Kondo晶格合成的关键:MoTe2与WSe2的存在

近期,康奈尔大学研究者在AB堆垛的二碲化钼/二硒化钨(MoTe2/WSe2)叠层中成功合成了近藤晶格(Kondo晶格),为研究门控制的近藤破坏转变提供了新思路。

中钨在线纳米二硒化钨图片

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Kondo晶格是一种非常重要的强关联电子体系,是研究关联拓扑态的重要材料体系,一般是在含有镧系元素或锕系元素的金属间化合物中实现的,由周期性排列的局域磁矩组成,会产生重费米子超导、量子临界点、重费米液体、非费米液体等量子物态。

实现Kondo晶格的常见途径是通过自旋交换作用将流动电子耦合到局域矩格子中。然而,在实际操作中,近藤晶格的实现却存在一定的问题,比如材料中复杂的电子结构和有限的电子密度和交换相互作用的可调性给研究近藤晶格物理带来了相当大的挑战。

为了解决上述的问题,康奈尔大学研究者在AB-堆叠(60°对齐)MoTe2/WSe2双分子层中通过空穴掺杂成功实现了moiréKondo晶格。研究表明,MoTe2层中的空穴可以通过相互作用进行局部化,而WSe2层中的空穴则保持流动;通过磁输运和光学光谱测量,确定了近藤晶格区域;费米液体行为以及WSe2的色散带和W点的弱moiré势;在区域II中出现了重费米子,通过测量霍尔电阻Rxy表明MoTe2层的局部矩与WSe2层的传导孔杂化形成大孔费米表面;当施加高于Bc的磁场时,费米曲面缩小;Kondo温度可以通过掺杂和电场进行广泛的调节。

AB-堆叠MoTe2/WSe2中的Kondo晶格(图源:JieShan/nature)

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