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更新时间:2025-04-25 16:22点击次数:
 一对二维(2D)系统,其中一个具有电子载流子,另一个具有空穴载流子,且两者由薄的绝缘层隔开,可以承载关联的层间激子。预计这些激子将表现出超流性,以及所谓的完美库仑拖曳,其中一层中的电流会导致另一层中相等但方向相反的电流。现在,两个研究已经在由二硒化钼和二硒化钨层组成、由六方氮化硼隔开的异质结构中观察到了低温下几乎完美的拖曳效应。Nguyen等人使用了传输测量,而本文则依赖光学技术。这些研究为进

  一对二维(2D)系统,其中一个具有电子载流子,另一个具有空穴载流子,且两者由薄的绝缘层隔开,可以承载关联的层间激子。预计这些激子将表现出超流性,以及所谓的完美库仑拖曳,其中一层中的电流会导致另一层中相等但方向相反的电流。现在,两个研究已经在由二硒化钼和二硒化钨层组成、由六方氮化硼隔开的异质结构中观察到了低温下几乎完美的拖曳效应。Nguyen等人使用了传输测量,而本文则依赖光学技术。这些研究为进一步探索此类异质结构中的激子输运行为提供了可能,包括寻找超流性。 — Jelena Stajic

  强耦合的电子-空穴双层可以承载层间激子的量子态,例如零磁场下的高温激子凝聚态。预计这一状态将表现出完美的库仑拖曳,其中一层中的电流伴随着另一层中相等但相反的电流。

  在低温下,作者在激子绝缘体相中观察到了完美的库仑拖曳;层间激子的反向电阻保持有限。这些结果表明,激子气体并未凝聚成超流体。作者的工作表明,动态光学光谱学为探测关联电子-空穴流体中的激子输运行为提供了强有力的工具。

  (1)实验首次在基于TMD异质结构的电子-空穴双层系统中观察到完美的库仑拖曳效应,得到了驱动电流在一个层中产生的电流在另一个层中具有相等但相反的特性。此结果证明了在电子和空穴密度相等时,激子在双层系统中表现出强关联性。

  (2)实验通过开发光学技术,无需通过传统电接触传输电流,成功测量了激子输运行为。结果显示,当额外电荷存在时,库仑拖曳效应变得不完美,但依然保持较强的强度,揭示了在不同电荷密度下激子流动的变化特征。

  (3)实验进一步探测到,在低至2K的温度下,没有观察到激子超流体的形成,这一结果与许多理论预测相悖,提示激子气体并未凝聚成超流体太欣新材料科技。此发现为激子超流体的存在与特性提供了新的实验依据,并对进一步研究电子-空穴双层的量子态提出了挑战。

  在这里,本文展示了在没有外部磁场的情况下,在电子-空穴双层系统的激子绝缘体相中实现了完美的库仑拖曳。作者的结果确立了基于过渡金属二硫化物(TMD)的电子-空穴双层作为激子电子器件的有前景平台。尽管作者没有在TMD双层中观察到激子超流体性,但作者的研究为进一步研究反向超导性和激子凝聚体奠定了基础,尤其是在样品质量进一步提高时。这里展示的光学技术为研究TMD基系统中的输运行为提供了一种方法,特别是在量子关联效应强烈但电接触难以实现的低掺杂区间。

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