En un estudio de estados de correlación de electrones unidimensionales en el MTB de MoSe monocapa y bicapa₂, un equipo de investigación descubrió que dos tipos de estados de aislamiento correlacionados impulsados ​​por un efecto de bloqueo de Coulomb de tipo Hubbard denominado efecto de bloqueo de Coulomb podrían cambiarse mediante pulsos de punta.

Por medio de la epitaxia de haces moleculares, este equipo ha desarrollado MoSe de una y dos capas₂ películas con MTB unidimensional sobre sustratos de grafeno. Mediante microscopía de túnel de barrido se encuentra que el MTB unidimensional tiene estados metálicos. Debido a su longitud limitada, los estados unidimensionales están sujetos al efecto de confinamiento cuántico, lo que da como resultado niveles de energía discretos cuantificados.

Encontraron dos tipos de MTB con diferentes estados fundamentales, definidos como estados en fase y fuera de fase respectivamente, de acuerdo con la fase modulada espacialmente de los dos niveles discretos que abarcan la superficie de Fermi. Más interesante aún, al aplicar pulsos de punta, es posible cambiar reversiblemente los dos estados.

Demostraron que las energías de Coulomb, determinadas por la longitud del cable, conducen al MTB a dos tipos de estados fundamentales con distintos órdenes de carga respectivos. Los estados del pozo cuántico en la superficie de Fermi se ven afectados por el efecto Coulomb.

Cuando la superficie de Fermi se encuentra entre dos estados de pozo cuántico con diferentes vectores de onda, es decir, el estado fuera de fase, el intervalo del nivel de energía aumenta y se convierte en la suma de la energía de Coulomb y el intervalo de los estados del pozo cuántico.

Cuando un pozo cuántico está exactamente en la superficie de Fermi, es decir, el estado en fase, la nivel de energía es el espín dividido por la energía de Coulomb para formar una sola ocupación de electrones, y el tamaño de división es la energía de Coulomb.

El llenado de electrones de MTB se sintoniza con el pulso de la punta, donde las cargas inyectadas adicionales, comprobadas por los cálculos del primer principio, se estabilizan a través de un proceso polarónico, lo que hace factible ajustar de forma controlada su número de electrones y su estado de espín.

Se encuentra que las energías de Coulomb determinadas dependen únicamente de la longitud del cable, independientemente de la distancia de la MTB al sustrato de grafeno, lo que demuestra que la interacción de Coulomb es de corto alcance. Esto es diferente del clásico efecto de bloqueo de Coulomb, donde la energía de Coulomb depende de su capacitancia al medio ambiente y, por lo tanto, es de largo alcance.

Tal Coulomb de corto alcance energía tiene una expresión similar al efecto de bloqueo de Coulomb clásico y, por lo tanto, se denomina efecto de bloqueo de Coulomb tipo Hubbard.

Este equipo de investigación logró el control de la correlación de electrones y el espín. afirma a escala atómica, sentando las bases para comprender y adaptar la física correlacionada en sistemas complejos.

La investigación fue publicada en Revisión Nacional de Ciencias.