Кіріспе
Вольфрам дителлуриді (WTe2) - органикалық емес жартылай металл химиялық қосылыс. 2014 жылдың қазан айында вольфрам дителлуриді өте үлкен магнит кедергісі бар екені анықталды: 0,5 Кельвиндегі 60 Тесла магнит өрісінде 13 миллион пайыздық кедергі көтерілді. Қарсылық магнит өрісінің квадратына пропорционалды және қанықтықты көрсетпейді. Бұл материал өтелген жартылай металдың алғашқы үлгісі болуы мүмкін, онда жылжымалы тесіктердің саны электрондардың санымен бірдей. Вольфрам дителлуриді көптеген басқа өтпелі металдар дихалькогенидтеріне ұқсас қабатты құрылымға ие, бірақ оның қабаттары соншалықты бұрмаланған, сондықтан олардың көпшілігі ортақ бал арасы торларын WTe2-де тану қиын. Вольфрам атомдары зигзаг тізбектерін құрайды, олар бір өлшемді өткізгіштер сияқты әрекет етеді деп есептеледі. Басқа екі өлшемді жартылай өткізгіштердегі электроннан айырмашылығы, WTe2-дегі электрондар қабаттар арасында оңай қозғала алады. Қысымға ұшыраған кезде WTe2-дегі магнитқорылыс әсері азаяды. 10,5 ГПа қысымнан жоғары магниттік кедергі жоғалады және материал суперөткізгішке айналады. 13,0 ГПа-да суперөткізгіштікке көшу 6,5 К-ден төмен болады. WTe2 Вейль жартылай металы деп болжалды және әсіресе Вейль жартылай металының бірінші үлгісі болып табылады, онда Вейль түйіндері электрон мен тесік қалталардың қиылысында болады. Сондай-ақ, терагерц жиіліктегі жарық импульстері материалдың атомдық торларын өзгертіп, WTe2 кристалдық құрылымын орторомбтық және моноклиникалық арасында ауыстыра алатыны хабарланды. Вольфрам дителлуридін жұқа табақтардан бір қабатқа дейін пішуге болады. Бір қабатты WTe2 бастапқыда 1T' кристалдық фазасында Вейль жартылай металы болып қала береді деп болжалды. Кейіннен тасымалдау өлшеулерімен 50K-дан төмен WTe2 бір қабаты оқшаулағыш ретінде әрекет етеді, бірақ жергілікті электростатикалық қақпа арқылы допингке тәуелсіз офсет тогымен. Құрылғының жиектері бойымен өткізгішті қысқарған байланыс геометриясын қолданғанда, бұл ауытқу тогы жоғалып кетті, бұл шамамен квантталған өткізгіштің WTe2 моноқабатты екі өлшемді топологиялық оқшаулағыш болуына сәйкес жиекке локалдастырылғанын көрсетеді. Екі және үш қабатты қалыңдықтағы үлгілерді бірдей өлшеу күтілетін жартылай металл реакциясын көрсетті. Басқа әдістерді қолдана отырып жүргізілген кейінгі зерттеулер, соның ішінде бұрыштық фотоэмиссиялық спектроскопия мен микротолқындық импиданстық микроскопияны қолдана отырып жүргізілген зерттеулер, тасымалдау нәтижелерімен сәйкес келді. WTe2 моноқабаттылығы допинг деңгейіне қарай реттелетін критикалық температурамен орташа допинг кезінде суперөткізгіштікке ие екендігі байқалады. Екі және үш қабатты WTe2 полярлы металдар болып, бір мезгілде металл мінез-құлқы мен ауыстырмалы электрлік поляризацияны ұстап тұрғаны байқалады. Поляризацияның пайда болуы қабаттар арасындағы тік зарядтың ауысуынан туындады, ол қабаттар аралық жылжу арқылы ауыстырылады.
WTe2 was predicted to be a Weyl semimetal and, in particular, to be the first example of a Type II Weyl semimetal, where the Weyl nodes exist at the intersection of the electron and hole pockets. It has also been reported that terahertz frequency light pulses can switch the crystal structure of WTe2 between orthorhombic and monoclinic by altering the material's atomic lattice. Tungsten ditelluride can be exfoliated into thin sheets down to single layers. Monolayer WTe2 was initially predicted to remain a Weyl semimetal in the 1T' crystal phase. It was later shown with transport measurements that, below 50K, a single layer of WTe2 instead acts like an insulator but with an offset current independent of doping by a local electrostatic gate. When using a contact geometry that shorted out conduction along the device edges, this offset current vanished, demonstrating that this nearly quantized conduction was localized to the edge—behavior consistent with monolayer WTe2 being a two dimensional topological insulator. Identical measurements with two and three layer thick samples showed the expected semimetallic response. Subsequent studies using other techniques have been consistent with the transport results, including those using angle resolved photoemission spectroscopy and microwave impedance microscopy. Monolayer WTe2 has also been observed to superconduct at moderate doping, with a critical temperature tunable by doping level. Two and three layer thick WTe2 have also been observed to be polar metals, simultaneously hosting metallic behavior and switchable electric polarization. The polarization was theorized to originate from vertical charge transfer between the layers, which is switched by interlayer sliding.