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近藤晶格，一个通过自旋交换相互作用与流动的传导电子相耦合的局部磁矩矩阵，是强相关量子物质的一个原型。通常情况下，近藤晶格是在含有镧系或锕系的金属间化合物中实现的。复杂的电子结构和这些块状材料中电子密度和交换相互作用的有限可调性，对研究近藤晶格物理学构成了相当大的挑战。在此，来自美国康奈尔大学的单杰&麦健辉等研究者报道了在AB堆叠的MoTe2/WSe2 Moiré双层中实现合成Kondo晶格的情况，其中MoTe2层被调整为Mott绝缘状态，支持局部矩的三角形Moiré晶格，而WSe2层则掺入了流动的传导载体。相关论文以题为“Gate-tunable heavy fermions in a moiré Kondo lattice”于2023年03月15日发表在Nature上。Moiré材料是一个高度可调的平台，可以用来研究强关联电子现象，因为Moiré超晶格引入了平坦的电子带，从而出现了一系列相关的绝缘、磁性和超导态。特别地，半导体Moiré材料在Moiré带半填充时实现了具有局域磁矩的Mott绝缘体，强烈的电子相互作用开启了具有完全填充Hubbard带的Mott能隙。通过将漫游电子通过交换作用与局域磁矩的晶格耦合，可以实现Kondo格子态。在此，研究者实验证明了在掺杂空穴的AB堆叠的MoTe2/WSe2双层体系中，可实现了一个Moiré Kondo格子。这些双层体系形成一个三角形的Moiré晶格，周期约为5 nm，对应于Moiré密度nM≈5×1012 cm-2，这是由于MoTe2和WSe2晶格之间存在7％的不匹配。顶部MoTe2和WSe2价带的Wannier轨道，位于Moiré晶格的两个不同高对称堆叠位点上。它们一起形成一个蜂窝状晶格。Moiré势在Mo位置比W位置强得多。因此，第一层MoTe2 Moiré带相对平坦，而第一层WSe2 Moiré带是分散的。MoTe2层中的空穴可以通过相互作用局域化，而WSe2层中的空穴则保持漫游。这些得到了密度泛函计算和下面讨论的实验结果的支持。图1. AB层MoTe2/Se2中的Moiré Kondo晶格截至目前，单杰和麦健辉夫妇俩，已经在Nature正刊上发表了第7篇正文，并且都是这三四年之内，效率之高，令人咂舌。与此同时，这对夫妇更像是将自己对彼此的“情书”，写进了Nature，糖度甚高，令人颇羡。Sun, Y., Ge, L., Dai, L. et al. Bright and stable perovskite light-emitting diodes in the near-infrared range. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-05792-4https://www.nature.com/articles/s41586-023-05800-7【做计算 找华算】华算科技专注DFT代算服务、正版商业软件版权、全职海归计算团队，10000+成功案例！
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