Singapur Ulusal Üniversitesi (NUS) araştırmacılar, tek katmanlı bir yarı iletken, krom (III) selenid (CR)2Se3), CDW fenomenini metallerden doped yarı iletkenlere uzatır.
CDW’ler, metalik iki boyutlu (2D) geçiş metal kalkojenitlerinde (TMC’ler) yaygın olarak görülen ilgi çekici elektronik desenlerdir. CDW çalışması, elektron korelasyonlarının ihmal edilemeyen bir rol oynadığı kuantum malzemelerde ortaya çıkan siparişlere ilişkin bilgiler sağlar. Bununla birlikte, CDW sergileyen bildirilen TMC’lerin çoğu iç metallerdir ve taşıyıcı yoğunluğunun ayarlanması ağırlıklı olarak interkalasyon veya atomik ikame yoluyla gerçekleştirilir. Bu yaklaşımlar, altta yatan mekanizmaların anlayışını karmaşıklaştıran safsızlıklar veya kusurlar getirebilir.
Fizik Bölümü’nden Profesör Chen Wei ve NUS Kimya Bölümü’nden bir araştırma ekibi, tek katmanlı yarı iletken CR sentezlendi2Se3 ve tarama tünel mikroskopisi (STM) kullanarak CDW fenomenini gösterdi.
Daha önce bildirilen 2D metalik TMC’lerin aksine, yarı iletken CR’de CDW2Se3 Yabancı safsızlıklar getirmeden yüzey yük transfer katkısı yoluyla temiz ve geri dönüşümlü olarak ayarlanabilir.
Bu araştırma çalışması, Çin’in Jinan Üniversitesi’nden Profesör Zheng Feipeng ile işbirliği içinde gerçekleştirildi.
Araştırma bulguları şurada yayınlandı Bilim ilerlemeleri.
Çok düşük sıcaklıklarda, bu malzemedeki elektronlar doğal olarak kendilerini dalgalanmalara veya bir dama tahtasına benzer şekilde yük sırası adı verilen bir desen, daha yüksek ve daha düşük yoğunluklu küçük “yamalara” dönüştürür.
Araştırmacılar bu modelleri tarama tünelleme mikroskopisi kullanarak gördüler ve yük sipariş edilen bir durumun ayırt edici özellikleri olan desen göründüğünde kristal kafesin hafifçe bozulduğunu gösterdiler.
Desenin “doping” ile kontrol edilebileceğini buldular. Elektronların (delik katkısı) çıkarılması, elektronlar (elektron katkısı) eklerken deseni kapatır, deseni daha güçlü ve daha düzenli hale getirir, düzgün bir şekilde 3√3-3√3 desenini tekrarlar.
Yazarlardan biri olan Dr. Duan Sisheng, “Yarı iletken doğası nedeniyle, 2D CR’deki CDW2Se3 Hem elektron hem de delik katkısı ile ayarlanabilir. Bu, elektronik korelasyonlu fazların dışsal manipülasyonu için potansiyel cihaz uygulamalarını göstermektedir. “
“Aslında, 2d Cr2Se3 ayrıca antiferromanyetiktir. 2D AntiferromAgnet’te doping ayarlanabilir CDW, manyetizma, yük sırası ve elektron korelasyonu arasındaki etkileşimi anlamak için bir platform sunuyor “diye ekledi Profesör Chen.
