二维材料强关联物理
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二维材料强关联物理
二维材料是指厚度只有几个原子或分子层的材料,近年来受到了广泛的研究。
由于其
厚度非常薄,二维材料的电子结构与传统三维材料有很大的不同。
在这种情况下,强关联
物理现象(Strong Correlation Phenomena)在二维材料中变得特别突出。
强关联物理是
指在一个系统中,受到粒子之间相互作用很强的影响而导致的系统性质出现异常的一类物
理现象。
在二维材料中,强关联物理常常表现为玻色凝聚和费米液体行为。
在费米液体行为中,材料中的电子表现出来的行为非常像液体,可以相互独立的移动。
然而,这并不意味着要让系统达到高温才能得到费米液体行为。
相反,费米液体行为通常
出现在低温下,而且电子之间的相互作用非常重要,可以导致系统表现出现很多特殊的性质。
与费米液体行为不同的是,玻色凝聚(Bose-Einstein Condensation)则是电子(或
是其他粒子)在一定的外场下,会形成凝聚态,这种凝聚态可以被看成是具有同样的量子
状态的玻色子的集合。
这种凝聚态可以在低温下观察到,例如拥有玻色凝聚的超导体。
在二维材料中,这些强关联物理现象的产生和受到的影响与其它材料不同。
由于其薄
膜结构,二维材料中的电子能级非常密集,可以通过外磁场或者加强电子之间的相互作用
而实现费米液体行为或玻色凝聚现象。
可以通过使用单层的二维材料或者将不同的二维材料堆叠起来来制造这种强关联行为。
这些材料可以用于电子学器件,例如实现高温超导的超导体,或集成到其他器件中以实现
更好的功能。
因此,了解和利用这些强关联物理现象对于未来的科研和技术应用是非常重
要的。