Local gate control of Mott metal-insulator transition in a 2D metal-organic framework

金属-绝缘体过渡 莫特绝缘子 过渡金属 材料科学 莫特跃迁 金属有机骨架 金属 纳米技术 凝聚态物理 化学物理 化学 物理 超导电性 冶金 物理化学 生物化学 吸附 赫巴德模型 催化作用
作者
Benjamin Löwe,B.O. Field,Jack Hellerstedt,Julian Ceddia,H. L. Nourse,B. J. Powell,Nikhil V. Medhekar,Agustin Schiffrin
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:7
标识
DOI:10.1038/s41467-024-47766-8
摘要

Electron-electron interactions in materials lead to exotic many-body quantum phenomena, including Mott metal-insulator transitions (MITs), magnetism, quantum spin liquids, and superconductivity. These phases depend on electronic band occupation and can be controlled via the chemical potential. Flat bands in two-dimensional (2D) and layered materials with a kagome lattice enhance electronic correlations. Although theoretically predicted, correlated-electron Mott insulating phases in monolayer 2D metal-organic frameworks (MOFs) with a kagome structure have not yet been realised experimentally. Here, we synthesise a 2D kagome MOF on a 2D insulator. Scanning tunnelling microscopy (STM) and spectroscopy reveal a MOF electronic energy gap of ∼200 meV, consistent with dynamical mean-field theory predictions of a Mott insulator. Combining template-induced (via work function variations of the substrate) and STM probe-induced gating, we locally tune the electron population of the MOF kagome bands and induce Mott MITs. These findings enable technologies based on electrostatic control of many-body quantum phases in 2D MOFs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
缥缈南风发布了新的文献求助10
1秒前
cowboy007完成签到,获得积分10
2秒前
KUIWU发布了新的文献求助10
2秒前
Ann完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
一半可发布了新的文献求助10
3秒前
乘风发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
星辰大海应助卤鸡腿采纳,获得10
5秒前
winki完成签到,获得积分10
5秒前
YYGQ完成签到,获得积分10
5秒前
安详的大象完成签到,获得积分10
6秒前
大模型应助柔弱紊采纳,获得10
6秒前
栗子521完成签到,获得积分10
7秒前
S-Lab Sonic发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
一半可完成签到,获得积分10
8秒前
无我完成签到,获得积分20
8秒前
擦书发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
xyy完成签到,获得积分20
11秒前
Qiqi发布了新的文献求助10
11秒前
寻123完成签到,获得积分10
12秒前
anhao发布了新的文献求助10
12秒前
谦让小玉完成签到 ,获得积分10
12秒前
Serendipity应助小方采纳,获得10
13秒前
老解发布了新的文献求助10
13秒前
Ammon发布了新的文献求助10
13秒前
小马甲应助波菌采纳,获得50
14秒前
法外潮湿宝贝完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
18秒前
reporror完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Determination of the boron concentration in diamond using optical spectroscopy 600
Founding Fathers The Shaping of America 500
Research Handbook on Law and Political Economy Second Edition 398
March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure 300
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4558489
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3985507
关于积分的说明 12338928
捐赠科研通 3655887
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2014038
邀请新用户注册赠送积分活动 1048872
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 937242