该频段内的相干 OP 传输可能会被随机干扰

2024, 01, 24 | 行业新闻

层状过渡金属硫属化物作为一种用途广泛、多功能的准二维材料而引起了普遍的兴趣，这些材料表现出竞争性电荷密度波序（CDW）、轨道序、超导性，在某些情况下还表现出磁序。 1T-TaS2 特别令人感兴趣，因为它被认为满足不寻常的低温莫特绝缘状态的条件，其中每层内的电子电荷密度由三向 IP CDW 调制。这种状态可以描述为大卫之星形式的六边形极化子阵列（图 1a，c），由 Ta 向中心带电 Ta 原子的位移定义（图 1a，b）1。由此产生的低温（C）结构与底层晶格相当（图1b，c），但极化子中心的局域电子的自旋排序在六方晶格2内受到挫败，并且迄今为止尚未报道磁排序。

加热到 220 K3 以上时，相称态在 220 K 左右分解成条纹极化子态，并最终在 280 K 以上形成由畴壁分隔开的近相称 (NC) 域的片状状态。材料在压力 4 或掺杂 5 下变得超导， 6,7。垂直于 TaS2 层的电子排序及其在确定面外 (OP) 传输和相位稳定性中的作用目前备受争议。从机械角度来看，该材料表现为二维范德华固体，具有类似于石墨烯的剥离特性，这表明层间耦合很弱。然而，迄今为止的能带结构计算8,9,10,11,12,13一致预测绝缘面内（IP）传输和金属面外（OP）传输。

后者归因于布里渊区沿 OP、Г-A 方向穿过费米能级的高度分散能带。该带中的相干OP传输可能会被随机层间堆叠无序（可能与成对层堆叠10或螺旋无序14相结合）破坏，从而影响安德森局域化和低温下的绝缘电阻率行为。此外，极化子位点上电子之间的库仑斥力预计会导致 C 态出现莫特能隙。

如果我们认为传输依赖于相邻平面上 Ta 原子 z2 轨道的重叠，而机械性能依赖于远离费米能级的轨道的弱键合，那么预测的电子输运和机械性能中不寻常的二元性可以部分得到调和。 Ta 层和 S 层之间的库仑相互作用 12。然而，由于缺乏沿 c 轴的系统输运测量和电子结构，OP 相互作用的问题以及 IP 相关性的重要性仍然悬而未决。

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