首页 > 行业资讯 > 上海交通大学陈鹏团队Nat. Phys.: HfTe2半金属中可能的激子电荷密度波和金属-绝缘体转变

上海交通大学陈鹏团队Nat. Phys.: HfTe2半金属中可能的激子电荷密度波和金属-绝缘体转变

时间：2024-01-31 来源： 浏览：

上海交通大学陈鹏团队Nat. Phys.: HfTe2半金属中可能的激子电荷密度波和金属-绝缘体转变

暗梦飘逸醉月 科研任我行
科研任我行

keyanrenwoxing

聚焦于最新物理/材料/化学等领域的科技论文解读、DFT计算方法和科研趣事等。(投稿邮箱：，欢迎投稿!)

2024年1月23日，Nat. Phys.在线发表了上海交通大学 陈鹏副教授 课题组的研究论文，题目为《 Observation of possible excitonic charge density waves and metal–insulator transitions in atomically thin semimetals 》。

在半金属中，当载流子密度足够低且电子和空穴之间的库仑相互作用被弱屏蔽时，在低温下 激子凝聚会 自发发生。当关联的电子和空穴在动量空间中分离时，这种凝聚 会 产生电荷密度调制，当库仑相互作用足够强时，可以实现绝缘相。

具有有限动量的电子和空穴对的凝聚导致一种 称为电荷密度波的有序态 ，其中电荷具有空间调制。然而，晶格对称性 破缺 和伴随而来的离子迁移也可能同时发生，从而改变电荷分布，这使得很难解开转变的起源。

在此研究中，作者展示了 低维 Hf Te 2 中 的凝聚相，角分辨光电子能谱（ARPES）测量揭示了 温度降低时金属-绝缘体的转变 。 在低温区观察到的带隙打开、能带重整化和复制能带的出现表明在基态形成了电荷密度波 。拉曼光谱在检测极限内没有显示晶格畸变的迹象。 少量的电子掺杂由于减少的屏蔽效应以及电子和空穴更平衡的载流子密度而显著提高了转变温度 。这项研究结果表明，在没有任何结构修饰的情况下， 低维 Hf Te 2 中电荷密度波的形成机制与激子绝缘体相一致 。

图1  能带结构和声子谱的厚度依赖性

图2  电子掺杂对能带结构的影响

图3 能带结构和带隙的温度依赖性

图4 激子绝缘体相图

图5 DFT计算的能带结构和声子谱

【 论文链接 】
Gao, Q., Chan, Yh., Jiao, P. et al. Observation of possible excitonic charge density waves and metal–insulator transitions in atomically thin semimetals. Nat. Phys ., 2024 . https://doi.org/10.1038/s41567-023-02349-0

【其他相关文献】

[1] Chen, P., Chan, YH., Fang, XY. et al. Charge density wave transition in single-layer titanium diselenide. Nat. Commun ., 2015 , 6, 8943. https://doi.org/10.1038/ncomms9943
[2]  Varsano, D., Palummo, M., Molinari, E. et al. A monolayer transition-metal dichalcogenide as a topological excitonic insulator. Nat. Nanotechnol. , 2020 , 15, 367–372. https://doi.org/10.1038/s41565-020-0650-4
[3]  Sun, B., Zhao, W., Palomaki, T. et al. Evidence for equilibrium exciton condensation in monolayer WTe 2 . Nat. Phys ., 2022 , 18, 94–99. https://doi.org/10.1038/s41567-021-01427-5
[4]  Jia, Y., Wang, P., Chiu, CL. et al. Evidence for a monolayer excitonic insulator. Nat. Phys ., 2022 , 18, 87–93. https://doi.org/10.1038/s41567-021-01422-w
[5]  Gao, Q., Chan, Yh., Wang, Y. et al. Evidence of high-temperature exciton condensation in a two-dimensional semimetal. Nat. Commun ., 2023 , 14, 994. https://doi.org/10.1038/s41467-023-36667-x
上海交通大学陈鹏团队Nat. Commun.: 二维半金属中高温激子凝聚的证据
北京大学童廉明团队Nat. Commun.: 1T-TaS2中手性电荷密度波的光谱可视化
(纯计算)北京航空航天大学司晨团队Nano Res.: 单层1T-HfTe2中的电荷密度波和Ising超导性
(纯计算)南京航空航天大学郭万林团队Phys. Rev. B: 过渡金属硫族化合物异质结中可调的电荷密度波相
(纯计算)郑州大学廉朝胜团队Phys. Rev. B: 1T-TiTe2和1T-ZrTe2单层中的电荷密度波序

【注】：小编水平有限，若有误，请联系修改；若侵权，请联系删除！

版权：如无特殊注明，文章转载自网络，侵权请联系cnmhg168#163.com删除！文件均为网友上传，仅供研究和学习使用，务必24小时内删除。
相关推荐
热门信息