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2024-10-18 10:59:52

物理学家报告称莫尔双层晶格中近藤击穿开始时出现了铁磁性

导读 莫尔超晶格是由两层堆叠在一起的材料组成,两层之间要么存在微小的旋转错位,要么存在晶格失配。另一方面,Kondo 晶格模型描述了传导电子...

莫尔超晶格是由两层堆叠在一起的材料组成,两层之间要么存在微小的旋转错位,要么存在晶格失配。另一方面,Kondo 晶格模型描述了传导电子与局部磁性杂质相互作用的系统,这种相互作用会改变系统的电气和磁性。

近年来,物理学家们成功地设计出兼具这两种系统物理特性的材料。这些材料被称为莫尔近藤晶格,本质上是莫尔超晶格结构,局部磁矩呈周期性排列,类似于近藤晶格模型所描述的结构。

康奈尔大学卡弗里纳米科学研究所、康奈尔大学和日本国家材料科学研究所的研究人员一直在合成和研究莫尔近藤晶格,希望更好地了解其背后的物理原理。

他们最近在《自然物理学》上发表的论文报道了在 MoTe2/WSe2莫尔双层中密度调节的 Kondo 击穿开始时出现铁磁性。

“我们的工作建立在我们之前关于实现电可调莫尔近藤晶格系统的报告基础之上,”该论文的合著者 Kin Fai Mak 告诉 Phys.org。“我们在那里报道了使用莫尔半导体制造人造近藤晶格以及对栅极可调重费米子的观察。”

研究近藤晶格物理特性的一个主要目标是更好地了解这些系统中的重费米子在不同的外部参数(如掺杂密度、磁场和相互作用强度)下如何分解。这种分解被称为近藤破坏转变,通常伴随着奇异物质状态的出现(例如非费米液相和非常规超导性)。

在之前的研究中,Mak 和他的同事设计了一种基于 MoTe2/WSe2莫尔双层的高度可调莫尔近藤晶格系统。这种材料为连续检查近藤破坏转变提供了一个独特的机会,这在块体重费米子材料中已被证明是极具挑战性的。

“在此背景下,我们在《自然物理》上发表的论文通过不断调整系统中流动载体的密度来研究重费米子的命运,从而调整有效的近藤耦合强度,”Mak 说道。“在临界密度附近,我们观察到重费米子的破坏和铁磁安德森绝缘体的同时出现。”