復(fù)旦大學(xué)物理系教授張遠(yuǎn)波課題組和中科大教授陳仙輝課題組等合作，發(fā)現(xiàn)一種新的實驗方法——可控電荷插層，從而首次得到了1t—tas2二維材料的完整相圖。1月27日，相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然—納米技術(shù)》。有關(guān)專家認(rèn)為，這項實驗大大加強(qiáng)了當(dāng)前對1t—tas2中電荷密度波和超導(dǎo)相的理解和調(diào)控能力。

強(qiáng)關(guān)聯(lián)材料的性質(zhì)比半導(dǎo)體材料更復(fù)雜豐富，不同于半導(dǎo)體材料內(nèi)部電子可以被認(rèn)為是獨立運動，相互不產(chǎn)生影響，強(qiáng)關(guān)聯(lián)材料內(nèi)部電子之間存在很強(qiáng)的相互作用。但強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子材料復(fù)雜的物理現(xiàn)象及其背后的物理機(jī)制還未被完整理解。

張遠(yuǎn)波課題組等在這項研究中發(fā)現(xiàn)，1t—tas2二維材料中的電荷密度波可以通過改變樣品的維度來進(jìn)行調(diào)控。研究人員同時還發(fā)展了一個電荷調(diào)控的全新實驗方法：通過門電壓對層狀樣品進(jìn)行可控的鋰插層，可以把樣品電子濃度調(diào)控到前所未有的水平。

利用這個新方法，研究人員同時還觀測到1t—tas2二維材料中的電荷密度波相以及超導(dǎo)相對電子濃度極其敏感。“我們的調(diào)控辦法類似于電池的充放電過程。當(dāng)充上電，材料的物性就會改變;不同程度的電量，材料的物性都不一樣。通過調(diào)整‘電量’，可以讓材料變得更導(dǎo)電或者更絕緣、有超導(dǎo)功能或者沒有超導(dǎo)功能，實現(xiàn)材料的‘七十二變’。”張遠(yuǎn)波說。

談起“電荷調(diào)控”這個新方法的發(fā)現(xiàn)，張遠(yuǎn)波笑稱，是一次意外。“我們原本采用的研究方法發(fā)現(xiàn)行不通，實驗失敗了。但是失敗的數(shù)據(jù)里面有一些特別的現(xiàn)象。在集體討論時，博士生於逸駿提出了這個問題，他是該論文的第一作者。我們討論研究后，覺得可以沿著這個新的方向做下去。后來就發(fā)現(xiàn)了電荷調(diào)控的方法。”張遠(yuǎn)波說。