Nature Physics | 电子-空穴等离子体

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查看231 | 回复0 | 2023-6-28 09:56:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
在低温条件下,在中性致密电子-空穴系统中,理论预测的类库珀对激子在费米能量下存在,并形成类巴丁-库珀-施里弗Bardeen–Cooper–Schrieffer凝聚体。光激发产生电子-空穴系统,其密度通过激发功率控制。然而,实现高密度所需的强光激发会产生大量加热,从而阻止在传统半导体中,同时实现密集和冷的电子-空穴系统。

近日,美国 加利福尼亚大学圣迭戈分校(University of California, San Diego)D. J. Choksy, E. A. Szwed, L. V. Butov等,在Nature Physics上发文,报道了电子和空穴层的分离,并实现了同时密集和超冷的电子-空穴系统。

研究发现,在中性致密超冷电子-空穴系统的费米能量处,光致发光强度强烈增强,这表明由于在费米能量处,形成了类库珀对激子,从而出现了激子费米边奇点。测量还显示,随着密度的增加,从类氢激子到类库珀对激子的转变与理论预测的平滑转变相一致。


Fermi edge singularity in neutral electron–hole system. 中性电子-空穴系统的费米边奇异性。

图1: 电子-空穴等离子体indirect electron–hole plasma,I-EHP图,以及光致发光photoluminescence,PL光谱。


图2: 光致发光PL光谱的密度和温度依赖性。


图3:频谱偏度spectrum skewness,M3。


图4:不同温度下的相干长度。
文献链接https://www.nature.com/articles/s41567-023-02096-2https://doi.org/10.1038/s41567-023-02096-2本文译自Nature。

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