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El transporte de OP coherente en esta banda puede ser interrumpido por azar

Update:18,Sep,2020
Summary:Los calcogenuros de metales de transición en capas están atrayendo el interés general como materiales cuasi-bidimensionales muy versátiles y multifunc...

Los calcogenuros de metales de transición en capas están atrayendo el interés general como materiales cuasi-bidimensionales muy versátiles y multifuncionales que muestran un orden de onda de densidad de carga (CDW) competitivo, orden orbital, superconductividad y, en algunos casos, orden magnético. 1T-TaS2 es de particular interés, ya que se cree que satisface las condiciones para un estado de aislamiento Mott inusual a baja temperatura en el que la densidad de carga electrónica dentro de cada capa está modulada por un IP CDW en tres direcciones. Este estado puede describirse como una matriz hexagonal de polarones en la forma de la estrella de David (Fig. 1a, c), definida por los desplazamientos de Ta hacia el átomo de Ta cargado central (Fig. 1a, b) 1. La estructura resultante de baja temperatura (C) es proporcional a la red subyacente (Fig. 1b, c), pero el orden de espín de los electrones localizados en el centro polar se frustra dentro de la red hexagonal2, y hasta ahora no se ha informado ningún orden magnético.

Al calentar por encima de 220 K3, el estado proporcional primero se rompe en un estado de polarón rayado alrededor de 220 K, y eventualmente en un estado irregular de dominios casi proporcionales (NC) separados por paredes de dominio por encima de 280 K. El material se vuelve superconductor bajo presión4 o al dopaje5 , 6,7. El ordenamiento electrónico perpendicular a las capas TaS2 y su papel en la determinación del transporte fuera del plano (OP) y la estabilidad de fase es actualmente muy controvertido. Mecánicamente, el material se comporta como un sólido de Van der Waals bidimensional, con propiedades de exfoliación similares al grafeno, lo que a primera vista sugiere que el acoplamiento entre capas es débil. Sin embargo, los cálculos de la estructura de la banda hasta ahora8,9,10,11,12,13 predicen consistentemente el transporte aislante en el plano (IP), con transporte metálico fuera del plano (OP).

Esto último se atribuye a una banda muy dispersa que cruza el nivel de Fermi a lo largo del OP, dirección Γ – A en la zona de Brillouin. El transporte de OP coherente en esta banda puede verse interrumpido por un desorden de apilamiento aleatorio entre capas, posiblemente en combinación con apilamiento de capas por pares10 o desorden helicoidal14, lo que lleva a la localización de Anderson y al comportamiento de resistividad aislante a bajas temperaturas. Además, se espera que la repulsión de Coulomb entre electrones en los sitios polarones conduzca a una brecha de Mott en el estado C.

La dualidad inusual en el transporte electrónico predicho y las propiedades mecánicas podría reconciliarse en parte si consideramos que el transporte se basa en la superposición de orbitales z2 de átomos de Ta en planos adyacentes, mientras que las propiedades mecánicas dependen de la unión débil de orbitales lejos del nivel de Fermi y Interacciones de coulomb entre las capas Ta y S 12. Sin embargo, en ausencia de medidas de transporte sistemáticas y estructura electrónica a lo largo del eje c, la cuestión de las interacciones OP y, de hecho, la importancia de las correlaciones IP siguen sin resolverse.

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