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Origin of the Anomalous Electrical Transport Behavior in Fe‐Intercalated Weyl Semimetal Td‐MoTe2

凝聚态物理 材料科学 半金属 费米能级 相图 磁电阻 Weyl半金属 过渡金属 电子结构 相(物质) 自旋电子学 电子能带结构 相变 带隙 物理 铁磁性 电子 化学 磁场 量子力学 生物化学 催化作用
作者
Tianyang Wang,Xuan Luo,Jingjing Gao,Zhongzhu Jiang,Wei Wang,Xingcai Yang,Nan Zhou,Zhu Xiao-guang,Lei Zhang,W. J. Lu,Wenhai Song,Hongyan Lv,Yuping Sun
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (16) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/adma.202208800
摘要

Weyl semimetal Td -MoTe2 has recently attracted much attention due to its intriguing electronic properties and potential applications in spintronics. Here, Fe-intercalated Td -Fex MoTe2 single crystals (0 < x < 0.15 ) are grown successfully. The electrical and thermoelectric transport results consistently demonstrate that the phase transition temperature TS is gradually suppressed with increasing x. Theoretical calculation suggests that the increased energy of the Td phase, enhanced transition barrier, and more occupied bands in 1T' phase is responsible for the suppression in TS . In addition, a ρα -lnT behavior induced by Kondo effect is observed with x ≥ 0.08, due to the coupling between conduction carriers and the local magnetic moments of intercalated Fe atoms. For Td -Fe0.15 MoTe2 , a spin-glass transition occurs at ≈10 K. The calculated band structure of Td -Fe0.25 MoTe2 shows that two flat bands exist near the Fermi level, which are mainly contributed by the dyz and dx2-y2${{\rm{d}}_{{x^2} - {y^2}}}$ orbitals of the Fe atoms. Finally, the electronic phase diagram of Td -Fex MoTe2 is established for the first time. This work provides a new route to control the structural instability and explore exotic electronic states for transition-metal dichalcogenides.
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