信服公共对康奈尔大学的麦健辉（Kin Fai Mak）教学和单杰教学这对至人鸳侣档应该都不生分了吧。当今2024年太阳城娱乐体育，两东说念主同在康奈尔大学从事二维量子材料的主要究诘场所。他们依然发表了8篇Nature正刊和近30篇Nature大子刊（Nature Materials、Nature Nanotechnology、Nature Physics、Nature Photonics）。接下来，让作家通盘来跪拜这对至人眷侣在Nature上最新的责任。

至人鸳侣档：单杰教学（左）和麦健辉教学（右）

广大网友看到该爆料时，都表示不理解，为什么张子枫这么想不开，毕竟年龄还小，才二十出头。

莫尔蹄化钼均分数陈绝缘体的热力学凭证

陈绝缘体是量子霍尔态的晶格肖似物，有可能在零磁场下泄露出高温拓扑纪律，从而兑现下一代拓扑量子器件。迄今为止，已有多个系统在零磁场条目下实考据明了整数陈绝缘体，但分数陈绝缘体仅在有限磁场条目下的基系统中有所报说念。半导体莫尔材料的出现，守旧可调拓扑平坦带，为兑现分数点阵陈绝缘子开辟了新的契机。

在这里单杰教学和麦健辉教学皆集局部电子可压缩性和磁光测量，证明了小角度诬陷双层 MoTe2 在零磁场下的整数和分数陈诺绝缘体的热力学凭证。在空穴填充因子 ν= 1 和 2/3 时，系统是不行压缩的，并自愿地突破了时候回转对称性。作家从填充因子随外加磁场的漫衍情景解释，它们别离是整数和分数陈绝缘子。作家进一步解释了触及这些陈绝缘体的电场调谐拓扑相变。这些发现为在半导体莫尔材料中演示量子化分数霍尔电导、任子引发和编织铺平了说念路。有关后果以“Thermodynamic evidence of fractional Chern insulator in moiré MoTe2”为题发表在《Nature》上。

具有防碍 TRS69 的有关绝缘体

为了寻找 CI，作家在 tMoTe2 的双栅器件上进行了局部电子可压缩性测量，其中空穴掺杂密度和面外电场或层间电位差不错孤苦纪律。为了测量镶嵌的样品，作家取舍了最近斥地的化学势光学读出步调。图 1a 展示了设立旨趣图。在样品和顶部栅极之间插入一个高质料 WSe 2 单层动作传感器2024年太阳城娱乐体育，并与样品电容耦合。样品中的掺杂密度通过偏置电压和器件的几何电容笃定，而器件的几何电容则通过传感器中光学检测到的量子漂流进行局部校准。图1b（上图）阐述了层间电位差接近于零的 tMoTe 2 的化学势 ߤ 的掺杂依赖性。化学势的最大值被设为零。此外，还包括其联系于掺杂密度的数值导数，它与电子不行压缩性（即反向可压缩性）成正比。跟着空穴密度的增多，作家不雅察到 ߤ的负值经常会减小。这是因为平带中电子与电子之间的互相作用很强。

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图1| tMoTe2 中的铁磁不行压缩态

整数和分数陈绝缘子

为了考据这些情景是否为 CI，作家测量了掺杂密度和高达 8 T 的垂直磁场的函数的不行压缩性。图 2a 阐述在施加磁场的情况下，两种不行压缩情景都线性地向更大的填充因子漫衍。θ = 2/3 情景的斜率是 θ = 1 情景斜率的 2/3。比较之下，图 2b 阐述了在大层间电位差下的疏浚测量末端，但未不雅察到自愿 MCD（图 3b）。Υ = 2/3 情景变为可压缩。γ = 1 情景保抓不行压缩情景，但不会因磁场而漫衍。6 T 以上的小偏差可能是由于样品的不均匀性和高磁场下样品光束的漂移。当电荷颠簸到单个 MoTe2 层时，在大层间电势差下 τ = 1 处的不行压缩情景与拓扑庸俗的莫特绝缘体兼容，况且问题酿成了三角晶格中的半带填充之一。

图2|整数和分数陈绝缘子

拓扑相调遣

为了画图 CI 的相图并究诘拓扑相变，作家测量了不行压缩性（图 3a）和 MCD（图 3b）与掺杂密度和垂直电场的函数干系。施加一个小磁场（20 mT）可扼制 MCD 波动。为了与静电相图有关联，作家还测量了 MoTe 2 基本层内激子共振处的样品反射率（图 3c）。强反射率标明 MoTe 2 至少有一层是电荷中性的，因为掺杂会灵验淬灭 TMD 中的层内激子共振。作家用虚线分隔出两个不同的区域。在中间区域（淬火反射），各层是杂化的，电荷在两层之间分享。在该区域以外（强反射），统共电荷都位于其中一层。诬陷双层 WSe2 和其他有关 TMD 摩尔异质结构中也有肖似的静电相图。在该器件中，由于存在内置电场，层间零电位差 移动到 - 90 mV/nm。作家在不行压缩性和自愿 MCD 图上重复了层杂化区域的边界。

图3 相图

作家更细心地究诘电场调谐的拓扑相变。图 4a 和 4b 别离是电场有关电荷缺陷和 1 处的自愿 MCD。垂直虚线暗示相界。当接近边界时，在 1.6 K 测得的化学势跃迁从约 6 mV 下落到约 5 mV 的最小值，并跟着灵验电场的进一步增多而赶紧增大。不雅察到的缺陷最小值标明，临界点处的缺陷闭合因有限温度和/或无序而扩大。与此有关，MCD（1.6 K）在相边界以外赶紧减小。跟着温度的升高，MCD 下落，铁磁相空间抵制放松。作家估量最高临界温度为13k。相似，作家在图 4c 中阐述了不错笃定 ߥ = 2/3 情景的化学势跃迁。在 FCI 相中，化学势跃迁约为 0.6 mV，在相边界外隐藏。图 4d 中的自愿 MCD 在相边界外也隐藏了，并跟着温度的升高而抵制减小。关于v=1的相变，作家不雅察到两个能量表率，一个是电子关联产生的电荷局域化，另一个是交换互相作用产生的磁序。当长程磁序发展到 ܶ一定时，CI 出现。这一时局肖似于在石墨烯摩尔体系 和 AB 层 MoTe 2 /WSe 2 摩尔双层膜 中不雅察到的时局，其中电荷局域化的能量表率经常高于磁性的能量表率。

图4|拓扑相变

小结

本文通过对电子压缩性和 TRS 断裂的局部测量，作家解释了小角度 tMoTe 2 在零磁场下的整数和分数 CI。作家还不雅察到这两种情景在层间电位差辅导下发生伙同拓扑相变的凭证。作家的发现留住了好多问题，如 FCI 的性质以及摩尔材料中的 FCI 的可能性，而这些问题在分数目子霍尔系统中并莫得肖似之处。一项垂死的执行任务是斥地与这些材料的电宣战，以进行传输测量和阁下轻易子引发，从而兑现拓扑量子应用。在本手稿的准备流程中，作家了解到有究诘欺诈光学光谱时期证明了 tMoTe2 中的 FCIs 特征 ，以及欺诈局部可压缩性测量证明了 tWSe2 中的整数 CIs。

开头：高分子科学前沿

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