一维和准一维电子系统表现出诸多特殊的物性，例如Luttinger液体行为、Peierls相变、新奇的拓扑相和独特准粒子行为。与二维或三维电子系统不同，一维电子系统中的低能粒子-空穴对只有在其波矢q≈0或2kF时才能被激发。散射相空间和电子屏蔽的减少能够产生丰富的新奇物性。同时，具有嵌套费米面的准一维金属在电子-声子耦合的作用下，极易产生电荷密度波。通过更强的电子-声子耦合，电子可以与局部晶格畸变形成新的复合准粒子—Holstein极化子，可以强烈地使系统的电子结构被重整化。迄今为止，虽然极化子在二维或三维材料中已被广泛观测到，它们尚未在准一维材料中被发现。蓝青铜A0.3MoO3(A=K,Rb,Tl)这是一种典型的准一维电荷密度波材料，它在正常态表现出典型的Luttinger液体行为。该材料为研究从Luttinger液体到电荷密度波转变的微观机制、准一维体系中的电子-声子耦合提供了一个难得的平台。
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合肥光源用户清华大学杨乐仙教授、牛津大学陈宇林教授，以及上海科技大学柳仲楷教授和北京大学张焱教授等，利用角分辨光电子能谱实验站系统地研究了蓝青铜的电子结构。在实验上观测到能带色散的强重整化，符合Holstein极化子的特征，表明该系统中存在较强的电子-声子耦合。该研究表明强电子-声子耦合在蓝色青铜器的电子特性和电荷-密度-波转变中起着重要作用，不仅调和了长期以来关于蓝色青铜器电子特性的激烈争论，而且为研究Luttinger液体材料中有趣的电荷激发提供了重要的实验依据。
相关研究成果以“Band-selective Holstein polaron in Luttinger liquid material A0.3MoO3(A=K, Rb)”为题发表在《自然·通讯》（Nature Communications）上。
图：（a-c）Luttinger液体、电荷密度波、Holstein极化子能带示意图；(d) 蓝青铜的准一维结构；(e) K0.3MoO3的费米面；(f) K0.3MoO3高对称方向的能带色散。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-26078-1
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