Znanstvene vijesti — 28.05.2020.

Kvazi-jednodimenzionalna elektronska stanja i preferencijalno vođenje struje između ravnina u 1T-TaS2

Kolega Eduard Tutiš, zajedno s grupom znanstvenika sa École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), sveučilišta u Fribourgu, Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids te Fizičkog odsjeka PMF-a, objavio je početkom mjeseca rad u novom časopisu npj 2D materials and Applications. Rad donosi eksperimentalni i teorijski uvid u novo stanje u slojastim kristalima, gdje se elektronske orbitale samoorganiziraju u jednodimenzionalne metalične objekte („lance od zvijezda“) koji se pružaju u smjeru okomitom na slojeve.

Preferential out-of-plane conduction and quasi-one-dimensional electronic states in layered 1T-TaS2

Edoardo Martino, Andrea Pisoni, Luka Ćirić, Alla Arakcheeva, Helmuth Berger, Ana Akrap, Carsten Putzke, Philip J. W. Moll, Ivo Batistić , Eduard Tutiš, László  Forró, and Konstantin  Semeniuk, npj 2D Mater. Appl. 4, 7 (2020).

DOI: 10.1038/s41699-020-0145-z

Rad se bavi slojastim kristalom 1T-TaS- spoju s najbogatijim faznim dijagramom među dihalkogenidima prijelaznih metala (TMD). Električna vodljivost u takvim materijalima obično je redovima veličine veća u smjeru slojeva nego u smjeru  okomito na njih. Nasuprot tome, ovaj rad daje prvi eksperimentalni i teorijski uvid u pojavu samoorganizacije elektronskih orbitala u jednodimenzionalne metalične objekte („lance od zvijezda“) koji se pružaju u smjeru okomitom na slojeve. „Lanci od zvijezda“ su slabo su električno povezani međusobno, što rezultira s metalnom vodljivošću između slojeva, a nemetalnu vodljivošću u smjeru slojeva. Ovakva „inverzija“ električne anizotropije nije poznata kod slojastih kristala.

Ovaj rad mijenja vladajuće predodžbe o stanjima vala gustoće naboja (CDW) i izolatorskog stanja u 1T-TaS2, uključujući široko proučavanju Mottovu fazu, te jedinstvenog supravodljivog stanje u mozičnom valu gustoće naboja. Napomenimo da je nedavno  pokazano da se elektronska stanja u 1T-TaS2 mogu lokalno i brzo mijenjati na više načina (npr. svjetlosnim ili električnim impulsima), što obećava nove načine razvoja i manipulacije elektroničkih uređaja na nano skali. Uvid koji donosi naš rad otvara nove mogućnosti u tom smjeru.

 

Jedan segment u "lancu od zvijezda " koji povezuje dvije zvijezde u susjednim slojevima 1T-TaS2 (crvena linija). Između slojeva je prikazan i elipsoid vodljivosti, koji ilustrira stupanj aniztropije električne vodljivosti dobiven proračunom.

Jedan segment u “lancu od zvijezda ” koji povezuje dvije zvijezde u susjednim slojevima 1T-TaS2 (crvena linija). Između slojeva je prikazan i elipsoid vodljivosti, koji ilustrira stupanj aniztropije električne vodljivosti dobiven proračunom.

IF Ⓒ 2017