图 S1。石墨烯/ -RuCl 3 器件制造。(A) 石墨烯/ - RuCl 3 器件组装的四个步骤图。在第一步中,使用 PC 涂层玻璃载玻片拾取 SiO 2 /Si 基板上剥离的 - RuCl 3。在第二步中,使用 -RuCl 3 /PC 转移载玻片拾取剥离的石墨烯。在第三步中,翻转转移载玻片并将 PC 从玻璃载玻片上分层并放置在 SiO 2 /Si 芯片上。在最后一步中,使用微焊接方法将铟触点沉积在器件上。1 (B) 石墨烯/ - RuCl 3 器件的光学图像,其中石墨烯以红色勾勒出轮廓, -RuCl 3 以绿色勾勒出轮廓。(C) (B) 中所示堆栈的高对比度放大图像。 (D)沉积铟触点后的石墨烯/-RuCl 3 器件的光学图像。
自2005年发现石墨烯以来,相互作用的2D电子系统中特殊地面的形成引起了人们的关注[1]。除了磁有序外,还报告了有关最近实验中的电荷顺序和与Mott阶段配对的报道[2-4]。在WSE 2 /WS 2层[5,6]和α -rucl 3 [3,4]中的最新实验中,我们分析了在双层激子中存在莫特相的条件,并且在量子和热波动方面的稳定性及其稳定性。氯化氯化物α-相(α -rucl 3)是一种具有强旋轨耦合的分层化合物,以其有趣的电子特性而闻名,尤其是其在量子材料中的潜在使用和自旋液体相[7-12]。其电子结构受RU 4 d轨道和晶体场效应的影响。α相具有强旋轨耦合的特征,该耦合表现出多轨蜂窝状莫特绝缘阶段[3,7,13-19]。对于相关电子系统的研究,此阶段特别有趣。已经对α -rucl 3的蜂窝晶格的电子结构的作用进行了广泛研究,使用光发光表格[14],拉曼散射[20-22],光发射光谱[23],THZ光谱[24,25],x-雷雷镜[26] intrastry sptription [26] intrastry Sptiptrys [26] [27]。尽管Mott Gap的大小正在争论中,但在实验研究中已经证明了Mott绝缘子在α -RUCL 3中的存在[13,17,21,23]。Qiu等。 参考文献中报告。 1。Qiu等。参考文献中报告。1。调查Mott绝缘子的核心任务之一应解决带电颗粒分布的刚度。这在很大程度上取决于间隙的大小相对于跳跃速率以及材料的化学掺杂。通过化学掺杂Mott绝缘子来调整材料特性是非常具有挑战性的。具有示例性莫特绝缘子的有前途的候选者是α -rucl 3,顶层的石墨烯是α -rucl 3。而α -rucl 3带有孔,而额外的石墨烯片充当电子储层。[3]如何量身定制由石墨烯和α -rucl 3组成的范德华异构结构等电子结构。该材料的示意图如图然后,石墨烯层的电子和α -rucl 3层中的孔会受到有吸引力的层间相互作用,从而导致激子的形成[28]。在此设置中,激子的密度通过电子的密度控制,后者通过连接到石墨烯片的电栅极调节[3]。栅极电压诱导激子气体的有效化学电位µ。与化学掺杂相反,来自石墨烯的掺杂提供了连续的可调节性,并且不会引入不希望的晶格失真。分别对电子和孔的内部排斥可以产生电荷密度波或广义的Wigner晶体[29]。电荷顺序也可能是由电子 - 波相互作用引起的[30]。基于自一致的Hartree-fock或连贯的电位近似[31]的最新计算表明,如果对材料的特定细节计算自我能量,则复杂的自我能量可以描述实验结果的合理近似来描述实验结果。不参考特定的显微镜机制,这是对双重
单个原子缺陷是关注主机量子状态的突出窗口,因为来自主机状态的集体响应是在缺陷周围作为局部状态出现的。费米液体中的弗里德尔振荡和围绕云是典型的例子。然而,对于量子自旋液体(QSL)的情况是巨大的,这是一种具有分数化准粒子的异国情调状态,造成量子纠缠的深远影响而产生的拓扑顺序。由于分数化准粒子的电荷中立性和QSL的绝缘性质,阐明基本的局部电子特性一直在挑战。在这里,使用光谱成像扫描隧道显微镜,我们报告了金属底物上最有希望的Kitaev QSL候选者单层α -rucl 3的原子解析图像。我们发现在绝缘子表现出的量子干扰是围绕具有特征性偏见依赖性的缺陷的局部状态密度的不稳定和衰减的空间振荡。振荡与本质上的任何已知空间结构不同,并且在其他Mott绝缘子中不存在,这意味着它是一种与α -rucl 3独有的激发有关的异国情调振荡。数值模拟表明,可以通过假设Kitaev QSL的巡游主要植物散布在Majoraana Fermi表面上,可以通过假设射击振荡来复制。振荡提供了一种新的方法,可以通过局部响应来探索Kitaev QSL,以针对金属中的Friedel振荡等缺陷。
金属氯化物配合物在温和条件下与Tris(三甲基甲硅烷基)磷酸反应,以产生金属磷化物(TMP)纳米颗粒(NPS),而氯甲基甲硅烷则作为副产物。与起始M-CL键更强的Si-Cl键的形成是反应的驱动力。通过使用[RUCL 2(Cymene)]和Tris(Trimet-hylsilyl)磷酸在35°C中制备该策略的潜力。将小(1.3 nm的直径为1.3 nm)和无定形NP形成,其整体RU 50 P 50组成。有趣的是,这些NP可以很容易地固定在功能支持材料上,这对于在催化和电催化中的潜在应用引起了极大的兴趣。mo 50 P 50和CO 50 P 50 NP也可以按照相同的策略合成。这种方法简单且通用,并为在轻度反应条件下制备广泛的过渡金属磷化物纳米颗粒的方式铺平了道路。
我们研究了在一系列实验相关几何中通过 Kitaev 量子自旋液体 (QSL) 屏障隧穿的光谱特征。我们结合了弹性和非弹性隧穿过程的贡献,发现在流动自旋子模式下的自旋翻转散射会导致隧穿电导谱的间隙贡献。我们讨论了在将候选材料 α -RuCl 3 驱动到 QSL 相时产生的磁场中出现的光谱变化,并提出了横向 1D 隧道结作为此范围内的可行设置。特征自旋间隙是分数化 QSL 激发的明确特征,可将其与磁振子或声子区分开来。我们讨论了将我们的结果推广到具有间隙和无间隙自旋相关器的各种 QSL。
量子自旋液体 (QSL) 形成一种极不寻常的磁态,其中自旋高度相关且直至最低温度仍相干地波动,但没有对称性破缺,也没有形成任何静态长程有序磁性。这种有趣的现象不仅本身具有重大的基础意义,而且为量子计算和量子信息带来了希望。在不同类型的 QSL 中,精确可解的 Kitaev 模型备受关注,其中大多数候选材料(例如 RuCl 3 和 Na 2 IrO 3 )具有有效 S =1/2 自旋值。在这里,通过广泛的基于第一性原理的模拟,我们报告了对 Kitaev 物理和外延应变铬基单层(如 CrSiTe 3 )中可能的 Kitaev QSL 态的研究,这些单层具有 S =3/2 自旋值。因此,我们的研究将 Kitaev 物理学和 QSL 的研究范围扩展到 3 d 过渡金属化合物。