
在美國國防部多學科大學研究計劃的資助下,哈佛大學的研究人員使用兩層由六方氮化硼(hBN)隔開的薄層MoSe2來制造雙層Vigna晶體,不需要磁場或摩爾電位。
當電子之間的庫侖互相作用主導其動能時,就會形成維尼亞晶體。由于庫侖互相作用控制動能的機制的複雜性,維格納晶體的量子熔化産生奇異的中間相和量子磁性。目前,量子維格納晶體的實作需要在強磁場中放置半導體量子阱,這抑制了電子動能,不利于電子動能與庫倫之間的互相作用。為此,研究人員制備了一種薄原子級過渡金屬二硫屬非均相結構,其中實作了雙層Vigna晶體。非均質結構由兩個由hBN隔開的MoSe2單層組成。每個MoSe2層中的載流子密度可以由頂部和底部介電層的栅極電壓獨立控制。通過這種結構,可以在低溫條件下觀察到兩個MoSe2層,它們在對稱性(1:1)和不對稱性(3:1,4:1,7:1)的電子摻雜下具有穩定的相關絕緣。這是一種雙層Vigna晶體,由兩個互鎖的三角形電子晶格組成,在層之間互相作用。這種Vigna晶體可以在6×1012電子/cm3的電子密度和約40K的溫度下進行量子熔化。
這項研究産生的Vigna晶體不需要磁場或莫爾電位,可用于多體電子态,磁性量子相變等。
論文:過渡金屬雙垮基化物異質結構中的雙層維格納晶體