科學家發現電荷調控方法材料或可“七十二變”

　　復旦大學物理系教授張遠波課題組和中科大教授陳仙輝課題組等合作，發現一種新的實驗方法——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，相關研究成果發表于《自然—納米技術》。有關專家認為，這項實驗大大加強了當前對1T—TaS2中電荷密度波和超導相的理解和調控能力。

　　強關聯材料的性質比半導體材料更復雜豐富，不同于半導體材料內部電子可以被認為是獨立運動，相互不產生影響，強關聯材料內部電子之間存在很強的相互作用。但強關聯電子材料復雜的物理現象及其背后的物理機制還未被完整理解。

　　張遠波課題組等在這項研究中發現，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行調控。研究人員同時還發展了一個電荷調控的全新實驗方法：通過門電壓對層狀樣品進行可控的鋰插層，可以把樣品電子濃度調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相對電子濃度極其敏感。“我們的調控辦法類似于電池的充放電過程。當充上電，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。通過調整‘電量’，可以讓材料變得更導電或者更絕緣、有超導功能或者沒有超導功能，實現材料的‘七十二變’。”張遠波說。

　　談起“電荷調控”這個新方法的發現，張遠波笑稱，是一次意外。“我們原本采用的研究方法發現行不通，實驗失敗了。但是失敗的數據里面有一些特別的現象。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。后來就發現了電荷調控的方法。”張遠波說。