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双极性朗道能级水平和单层WSe2中的强选择性载体相互作用

发布日期:2021-08-09 00:18

本文摘要:章节二维过渡性金属二硫族化物材料因其非常丰富的元素构成及尤其的电子结构,展现独有的物理、化学性质,在光电子器件、催化剂、能源转换与存储等众多领域都具有极大的应用于前景。利用该类二维边界效应,调节适当晶体结构及元素构成,可以构建对过渡性金属硫属化合物电子结构、光、热、磁的特性的调节,从而构建材料在各领域应用于的功能性的优化。

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章节二维过渡性金属二硫族化物材料因其非常丰富的元素构成及尤其的电子结构,展现独有的物理、化学性质,在光电子器件、催化剂、能源转换与存储等众多领域都具有极大的应用于前景。利用该类二维边界效应,调节适当晶体结构及元素构成,可以构建对过渡性金属硫属化合物电子结构、光、热、磁的特性的调节,从而构建材料在各领域应用于的功能性的优化。

成果概述近日,ColumbiaUniversity的CoryR.Dean教授(通讯作者)的团队在Nat.Mater.公开发表了为题AmbipolarLandaulevelsandstrongband-selectivecarrierinteractionsinmonolayerWSe2的文章,他们用于单电子晶体管来继续执行WSe2中的麦克斯韦能级光谱学,并获取单层过渡性金属二硫族化合物的电子和空穴的电子结构图。同时他们找到朗道能级在两个频带之间差异明显并遵循由强劲塞曼效应支配的价带中的独有序列。塞曼在价带中的分化比镖加速器的能量高达数倍,相比之下多达了单粒子模型的预测,这意味著出现异常反感的多体相互作用并指出WSe2可以作为新的涉及电子器件的“候选人”。图文简介图1:量子霍尔体系中的WSe2a:WSe2中低于能带的动量空间插画;b:WSe2中的麦克斯韦能级在没多体相互作用的情况下。

图2:观测方案和双极麦克斯韦能级集中a-b:实验装置图;c:逆压缩率dμ/dn与电荷密度和磁场的关系。图3:朗道能级的极化a:价带中朗道能级结构的解释;b:化学势和朗道能级间能隙的萃取。

图4:价带中与密度涉及的麦克斯韦能级能隙a:朗道能级上间隙大小的缩放图;b:化学势;c:价带中的麦克斯韦能级间隙关系。图5:萃取参数和交互作用a:EZ/EN用作VB和CB中的可采访密度;b-c:有效地载体质量和Landég因子;d-e:单粒子模型和不存在相互作用的情况下塞曼分化的麦克斯韦能级。

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小结该团队萃取WSe2的麦克斯韦能级结构证明了在低载流子密度下具备出现异常强劲的塞曼能量以及强劲的多体强化的最重要影响,强化了EZ/EN在价带中高达2.6倍,因此在十分低的空穴密度下相互作用依然很强,在零磁场下它们仍有可能维持相关性。融合高密度的状态,这指出互相交换相互作用充足强以符合斯通纳标准的可能性,这意味著在B=0时具备潜在的流动铁磁性。这种性质最近仅有在少数2D材料中仔细观察到,而且WSe2的情况下还可以是场效应固定式的。


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