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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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