Vertically-coupled dipolar exciton molecules
虽然位于单个平面内的两个偶极子之间的相互作用势是排斥的，但在两个垂直相邻的偶极子层的系统中，它从长范围内的排斥相互作用变为短范围内的吸引相互作用。在这里，我们表明，在半导体异质结的偶极激子，这样的潜力可能会引起束缚态，如果两个这样的激子被激发在两个单独的层，导致垂直耦合偶极激子分子的形成。我们的计算证明了这种束缚态的存在，并预测它们的结合能作为层分离的函数以及它们的热分布。我们表明，这些分子应该在现实的系统，如半导体耦合量子阱结构和最近的范德华束缚异质结观察。这种分子的形成可以导致新的效应，例如层间的集体偶极拖曳和新形式的多粒子关联，以及受控系统中的偶极分子动力学的研究。
2016-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Particle correlations and evidence for dark state condensation in a cold dipolar exciton fluid
在本文中，我们展示了几个相关制度的冷偶极激子流体，光学半导体双层异质结构中创建的实验证据。在较高的温度制度，粒子之间的平均相互作用能显示出令人惊讶的温度依赖性，这是一个证据的相关性超出了平均场模型。在较低的温度下，光学活性激子的相互作用能急剧增加，伴随着其表观布居的强烈减少。这是一个证据，为急剧的宏观过渡到一个黑暗的状态，因为在理论上建议。
2013-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Two-Poton Correlations of Luminescence under Bose-Einstein Condensation of Dipolar Excitons
在0.45- 4.2K温度范围内，研究了偶极激子的玻色-爱因斯坦凝聚下发光强度的相关性。利用GaAs/AlGaAs肖特基二极管单宽（25 nm）量子阱结构，在外加偏压下，将光激发的偶极激子收集在横向陷阱中.使用经典的Hanbury Brown - Twiss强度干涉仪（时间分辨率~0.4 ns）测量双光子相关性。在偶极激子的玻色凝聚阈值附近观察到光子“聚束”，该阈值由在光泵浦增加时激子凝聚的窄发光线的出现确定。双光子关联函数在系统相干时间尺度（<~1 ns）上呈现超泊松分布。在激发泵浦明显低于凝聚阈值时，没有观察到光子聚束。在激发泵浦增加到远高于阈值时，当激子凝聚体的窄线在发光光谱中生长时，光子聚束减少并最终消失-双光子相关器变为泊松，反映激子玻色凝聚体的单量子态起源。在相同的条件下，一阶空间相关器，测量从空间分离的冷凝物部分的发光干涉的装置，仍然显着。发现的光子聚束对温度相当敏感：从0.45 K到4.2 K，随着温度的升高，它下降了几倍。如果假设收集在横向阱中的偶极激子的发光直接反映了相互作用激子气体的相干性质，则在凝聚阈值附近观察到的光子聚束现象表明了相互作用激子玻色气体的相变。
2009-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Effective interaction and condensation of dipolaritons in coupled quantum wells
偶极化激元是在耦合量子阱微腔中形成的光子、直接激子和间接激子的三向叠加。与激子-极化激元的情况一样，偶极化激元由于底层电子和空穴的直接和交换效应而具有自相互作用。在这里，我们提出了一个理论描述的偶极化激元，并推导出简单的公式，其基本参数。特别是，我们推导出有效的偶极化激元偶极化激元相互作用考虑到激子之间的交换效应。我们得到一个简单的关系来描述在低密度的有效相互作用。我们发现，偶极激元应凝聚在适当的条件下，所描述的耗散Gross-Pitaevskii方程。虽然冷凝的参数是有前途的，我们发现，相互作用的可调性水平是有限的。
2014-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Transport of dipolar excitons in (Al,Ga)N/GaN quantum wells
我们研究了偶极间接激子沿极性（Al，Ga）N/GAN量子阱结构的生长平面的输运，通过空间和时间分辨的光致发光光谱。这些强无序量子阱中的输运是由偶极-偶极排斥激活的。后者诱导发射蓝移，随激子密度线性增加，而辐射复合率呈指数增加。在连续的局部激发下，我们测量到发射的连续红移，因为激子传播远离激发点。这种位移对应于激子密度的稳态梯度，在几十微米范围内测量。时间分辨的显微光致发光实验提供了偶极激子的复合和输运动力学的信息。通过求解非线性漂移扩散方程，我们解释了实验结果的集合。定量分析表明，在这样的结构中，激子的传播在10至20微米的规模主要是由扩散驱动，而不是由漂移，由于强烈的无序和非辐射缺陷的存在。二次激子的产生，最有可能是由强烈的较高能量的发光，引导沿样品平面，示出有助于激子发射图案的规模高达100微米。激子的传播长度是强烈的温度依赖性，发射被淬灭超过一个临界距离由非辐射复合。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Complexity of dipolar exciton Mott transition in GaN/(AlGa)N nanostructures
利用空间分辨磁光致发光光谱研究了GAN/（Al，Ga）N宽量子阱在$T=7$ K温度下从偶极激子液体到电子空穴等离子体的Mott跃迁.增加光激发密度，我们驱动系统从激子状态，其特征在于抗磁性行为，因此二次能量依赖于磁场，到未结合的电子-空穴状态，其特征在于发射能量与磁场的线性位移。系统的复杂性要求同时考虑激子结合能的密度依赖性和激子-激子相互作用和相关能，这是相同的数量级。我们估计在莫特过渡的载流子密度为$n_\mathrm{Mott}\approx 2\times 10^{11}$ cm $^{-2}$和地址在这个过程中所发挥的作用激子相关。我们的结果强烈依赖于光致发光的空间分辨率和载流子输运的评估。我们表明，在GaAs/（Al，Ga）As系统，其中的偶极磁激子的传输强烈淬火的磁场，由于激子质量增强，在GAN/（Al，Ga）N的能带参数是这样的，运输被保存到$9$ T。
2020-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Overflow of a dipolar exciton trap at high magnetic fields
本文研究了耦合GaAs量子阱中法拉第组态在强磁场下的横向俘获偶极激子系综。在光致发光实验中，我们确定了三个磁场制度。在低场下，激子密度通过减少的载流子从陷阱逃逸而增加，并且另外，激子的发射能量通过正的抗磁位移而校正。在中间场，适用磁场相关的校正项，其遵循中性磁激子的特性。由于结合能和寿命增加的组合效应，激子密度从零到约7特斯拉大致加倍。在后一个高场值下，载流子仅占据最低的朗道能级。在这种情况下，激子陷阱可以独立于捕获势的静电深度而溢出，并且由所谓的量子限制斯塔克效应引起的激子的能量移动被有效地补偿。相反，激子能量似乎是由多体相互作用项的磁场相关重整化驱动的。在这种情况下，消除了陷阱电位边缘的寄生面内场的影响。
2016-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Dipolar excitons offer a rich playground for both design of novel optoelectronic devices and fundamental many-body physics
偶极激子为新型光电子器件的设计和基础多体物理提供了一个丰富的平台。宽GAN/（AlGa）N量子阱是实现偶极激子的一个新的和有前途的方法。我们证明了这些激子的面内限制和冷却，当被困在由沉积在样品表面上的各种形状的透明电极所产生的静电势。这一结果是电控制激子密度和通量的先决条件，以及在低温下这些偶极玻色子的复杂相图的研究。
2019-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.app-ph
Quantum Simulation of Semiconductor Excitons in Ultracold Dipolar Fermi Gases
Heidelberg University（海德堡大学）；Harvard University（哈佛大学）；University of Warsaw（华沙大学）
受TMD半导体激子物理研究启发，研究冷原子系统中激子类似物形成。通过单组分费米子，预测冷原子激子存在，展示用晶格调制光谱观察及量子气体显微镜绘制波函数的方法，为模拟复杂电子态奠定基础。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Impurity Screening and Surface Acoustic Wave Absorption in a Dipolar Exciton Condensate at Finite Temperatures
描述了双量子阱系统中间接偶极激子气体的排斥相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体在有限温度下在静态或动态电场作用下的行为.静电扰动被认为是由杂质原子或量子阱涨落的短程缺陷引起的。研究了激子凝聚体对这种缺陷势的屏蔽作用。我们发现屏蔽势的渐近空间依赖性，并分析了它对温度和激子浓度的依赖性。结果表明，屏蔽势的渐近具有陡峭的幂律依赖性，与电子气的已知结果相反。这种特性反映了激子凝聚体的玻色子性质。研究了激子凝聚体在声表面波（SAW）产生的交变外场作用下的行为。我们的注意力集中在SAW吸收系数的温度和激子浓度的依赖关系。我们发现，在零温度朗道阻尼不有助于SAW吸收，但Belyaev机制产生的激子浓度的SAW吸收系数的不寻常的行为：如果激子浓度超过某个临界值，SAW吸收消失。在有限的温度下，朗道阻尼开始起作用，并导致冲洗掉尖锐的吸收行为。这种不寻常的SAW吸收特性可以用于激子凝聚的实验证据。这种方法同样适用于光致发光技术所不能实现的暗激子凝聚体和亮激子凝聚体的实验测试。
2013-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
A dark incompressible dipolar liquid of excitons
二维相互作用偶极粒子的可能位相和纳米尺度粒子关联是多体物理中一个长期探索的问题。在这里，我们观察到一个自发凝聚的捕获二维偶极激子与内部自旋自由度从相互作用的气体到高密度，紧密包装的液体状态主要是由暗偶极子。另一个相变，成为一个明亮的，高度排斥等离子体观察在更高的激发功率。黑暗的液体状态下形成的临界温度$T_c \approx 4.8K$，它是由一个明确的自发空间凝聚到一个更小，更密集的云，这表明一个吸引力的一部分，超越了纯粹的排斥偶极-偶极力的相互作用。量子力学波动的贡献预计将是显着的，在这种强相关的，长期生活的黑暗液体。这是一个新的例子，一个二维的原子状相互作用的偶极量子液体，但其中的光耦合到其内部的自旋自由度在动态形成和所产生的基态的性质起着至关重要的作用。
2016-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Tunable Bose-Einstein condensation and roton-like excitation spectra with dipolar exciton-polaritons in crossed fields
本文发展了交叉场下偶极激子-极化子的多体理论，揭示了极化子与激子凝聚间的可调谐转变，预测了激发谱的旋子-麦克斯特征，并发现伴随光致发光猝灭的关联增强现象。
2023-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Superlattice quantum solid of dipolar excitons
本文在GaAs双量子阱静电晶格中于3/2填充和偶极阻塞条件下，实验证实偶极激子形成高纯度面心超晶格量子固体，并揭示其与维格纳晶体的紧密联系。
2024-02-22 cond-mat.quant-gas
Attractive dipolar coupling between stacked exciton fluids
排列的偶极子之间的相互作用是长程和高度各向异性的：它从排斥到吸引的变化取决于偶极子的相对位置。我们报告的观察的吸引力分量的激子偶极子之间的偶极耦合堆叠半导体双层。我们表明，在一个双层中的偶极激子流体的存在下修改的空间分布，并增加激子偶极子在垂直远程层的结合能。结合能的变化解释了一个多体极化子模型描述的激子云的变形，由于其与远程偶极激子的相互作用。这些结果为观测理论上预测的新的和奇异的集体相、实现半导体系统中的相互作用偶极晶格以及工程和传感它们的集体激发开辟了道路。
2018-08-03 cond-mat.quant-gas
Roton-maxon spectrum and instability for weakly interacting dipolar excitons in a semiconductor layer
本文预言了半导体层中偶极激子弱关联玻色气体的旋子-Maxon激发谱的形成和旋子不稳定性效应。计算了稳定性图。根据我们的数值估计，具有旋子-极大能谱的玻色-爱因斯坦凝聚激子气体的旋子不稳定性的阈值是实验上可以达到的，例如，在GaAs半导体层中。
2014-10-23 cond-mat.quant-gas
Quadrupolar and dipolar phases of excitons in transition-metal dichalcogenide trilayer heterostructures
The Racah Institute of Physics, The Hebrew University of Jerusalem（拉卡物理研究所，耶路撒冷希伯来大学）；Department of Physics, Technion（理工学院物理系）；The Fritz Haber Research Center for Molecular Dynamics, The Hebrew University of Jerusalem（分子动力学弗里茨·哈伯研究中心，耶路撒冷希伯来大学）
研究三重层异质结构中激子的四极和偶极相行为，通过量子蒙特卡洛模拟揭示不同相变机制及相图。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Confocal shift interferometry of coherent emission from trapped dipolar excitons
介绍了一种基于光纤的共焦位移干涉仪。所提出的光谱学允许测量具有高空间分辨率的发光样品的相干图，即使在低温下。我们将光谱应用到静电捕获，偶极激子在半导体双量子阱。我们发现激子发射的空间相干长度与共焦装置的点扩散函数相吻合。结果是一致的激子发射的时间相干性下降到250 mK的温度。
2014-11-19 cond-mat.quant-gas
Observation of Algebraic Time Order for Two-Dimensional Dipolar Excitons
代数准长程序的出现是二维超流相变的一个重要特征。对于这种降维，在任何有限温度下，相互作用都阻止了具有真正的长程序的玻色-爱因斯坦凝聚。在这里，我们报告的发生代数秩序的强相互作用的量子液体形成的偶极激子限制在双层半导体异质结构。我们观察到的激子的时间相干性从指数到代数衰减的过渡，伴随着一个普遍的标度行为的状态方程。我们的结果提供了强有力的证据Berezinskiii-Kosterlitz-无（BKT）过渡的多组分玻色子类系统的强偶极相互作用。
2020-01-05 cond-mat.quant-gas
Anisotropic superfluidity of two-dimensional excitons in a periodic potential
研究了周期势场中二维激子相互作用系统的螺旋模量、激发谱、声速和角分辨发光谱的各向异性。得到了表征超流性的各向异性修正量的解析表达式。我们特别考虑量子阱中偶极激子的情况。对于GaAs/AlGaAs异质结构以及MoS $_2$ /hBN/MoS $_2$和MoSe $_2$ /hBN/WSe $_2$过渡金属二硫属化物双层膜的预测效果的大小的估计。我们还提出了一种方法来控制超流运动，并确定在一般偶极系统的螺旋模量。
2017-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Autolocalization in a dipolar exciton system
我们发展了最近在[Andreev，Phys. Rev. Lett. 110，146401（2013）]来解释半导体量子阱中宏观有序激子态（MOES）的形成[L. V. Butov等人，Nature（London）418，751（2002）]。我们认为，在除了长程偶极排斥激子在短距离内表现出共振配对的系统中，具有宏观空间周期的周期性局域化电位的发生是可能的。我们的理论表明，MOES中每个凝聚体的中心非相干部分可能代表一种新的量子分子相，这是几年前在共振玻色超流体的背景下理论上预测和讨论的。
2015-03-14 cond-mat.quant-gas
Defect-Driven Superfluid Crossover for Two-Dimensional Dipolar Excitons Trapped at Thermodynamic Equilibrium
我们研究了双GaAs量子阱中10 $μ$ m陷阱中的超冷偶极激子。在局域密度近似下，首次给出了激子在纯热力学平衡下的状态方程。在这个制度中，我们表明，低于约$1$开尔文的临界温度，超流体的形式在内部区域的陷阱在局部激子密度$n \sim 2-3 \, 10^{10} \text{cm}^{-2}$，包围了一个更稀的和正常的组件在外缘的陷阱。值得注意的是，这种空间排列与激子密度中的缺陷浓度直接相关，激子密度在超流性开始时突然减少，从而指向潜在的Berezinskiii-Kosterlitz-无缺陷机制。
2018-05-21 cond-mat.quant-gas
Dynamical formation and interaction-induced stabilization of dark condensates of dipolar excitons
在二维偶极激子的暗自旋态中，致密的玻色-爱因斯坦凝聚体的形成是由向长寿命暗态的动力学跃迁驱动的。凝聚体通过强偶极-偶极相互作用稳定，直到密度足够高，形成暗量子液体。在最近的实验中观察到暗凝结的持续性。描述外部驱动耦合暗和亮凝聚体的非平衡动力学的模型再现了激子密度对泵浦功率或温度的阶跃依赖性。这种独特的凝聚动力学表明，在耦合凝聚玻色系统中观察到新的意想不到的集体现象的可能性，其中粒子数不守恒。
2018-05-07 cond-mat.quant-gas
Spin-orbit coupled depairing of a dipolar biexciton superfluid
我们考虑了明亮的偶极激子系统中的量子相变，该激子系统可以形成束缚对（偶极双激子）。我们假设在激子与相反自旋的相互作用中存在窄共振。在足够大的密度下，共振激子超流体转变为双激子超流体。过渡可以是第一种或第二种。由于激子对中激子的平均相对动量超过光锥，跃迁过程伴随着光致发光强度的降低。由于非辐射激子态的长程交换分裂而产生的有效磁场引起双激子共振的展宽。场将基元激发谱中的间隙的位置移动到k空间中的简并最小值的圆。关闭新的间隙定义了一个二阶相变到一个混合物的反向传播的平面波激子凝聚在垂直于它们的波矢量的方向上线性偏振。在共振能量-密度相图中，新相介于暗双激子和辐射激子超流体之间。我们的结论是，形成BCS样的双激子凝聚诱导相关的有效磁场和激子自旋的对齐。我们概述了涌现机制与自旋-轨道（SO）耦合玻色-爱因斯坦凝聚现象的重要区别。我们期望在SO耦合的费米子超流体和超导体中存在类似的机制。
2020-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Transition from spin-orbit to hyperfine dominated spin relaxation in a cold fluid of dipolar excitons
我们测量了偏置GaAs双量子阱结构中偶极激子的自旋分辨输运。从这些测量中，我们提取自旋寿命和迁移率的激子。我们发现，低于$4.8$ K的温度下，激子的自旋寿命急剧增加，同时它们的迁移率急剧减少。在临界功率以下，自旋寿命随着迁移率和密度的增加而增加，而在临界功率以上，观察到相反的趋势。我们解释这种转变作为两种不同的自旋失相机制之间的相互作用的证据：在低流动性的失相是由超精细相互作用与晶格核自旋为主，而在较高的流动性的自旋轨道相互作用占主导地位，和Dyakonov-Perel自旋弛豫接管。激发功率和温度制度，其中观察到的超精细相互作用诱导的自旋退相与制度，其中一个黑暗的偶极量子液体最近报道了类似的样品。
2017-06-02 cond-mat.quant-gas
Trimer superfluidity of antiparallel dipolar excitons in a bilayer heterostructure
Racah Institute of Physics, The Hebrew University of Jerusalem（拉卡物理研究所，耶路撒冷希伯来大学）；The Fritz Haber Research Center for Molecular Dynamics, The Hebrew University of Jerusalem（弗里茨·哈伯分子动力学研究中心，耶路撒冷希伯来大学）
研究双层反平行偶极激子在特定密度比下的相图，通过量子蒙特卡罗模拟发现其能形成三聚体并在低温低密度下凝聚成超流相，还研究了相变及热转变，探讨了用过渡金属二卤化物异质结构的实验实现。
2026-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Vortices in dipolar condensates of interlayer excitons
本文通过求解 Gross-Pitaevskii 方程，研究具有长程排斥偶极相互作用的二维层间激子超流体中的涡旋特性、相互作用及晶格，并揭示强偶极区涡旋边缘密度重分布极大值与超固体转变的关联。
2025-07-21 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Optical probing in a bilayer dark-bright condensate system
我们考虑一个二维玻色-爱因斯坦凝聚偶极暗激子（上层）和亮激子（底层）的双层系统。我们表明，层间相互作用导致不同层的激发之间的混合。这种混合导致了明亮凝聚物光谱中第二个光谱分支的出现。暗偶极激子的冷凝物的激发光谱，然后变得光学上可访问的明亮的冷凝物，这使得人们能够探测其动力学性质的发光光谱测量期间。这种方法是相关的实验设置，通过传统技术检测仍然具有挑战性，特别是，建议的方法是有用的研究暗偶极激子在过渡金属二硫属化物单层。
2019-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Bose-Hubbard simulator with long-range hopping
本研究通过纳米尺度偶极激子晶格实现长程跳跃的Bose-Hubbard模拟器，观察到多体亚辐射和时间相干性阈值增加，为强关联晶格模型提供新平台。
2025-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Fragmented-condensate solid of dipolar excitons
我们讨论了最近观察到的超冷偶极激子（MOES）的宏观有序和超固体现象之间的可能联系。在稀释极限，我们预测一个稳定的超固态的准一维系统的玻色子偶极子的特点是两个和三体接触排斥。我们唯象地将我们的理论扩展到强相关的制度，并找到一个临界值的接触相互作用参数在该超固体表现出量子相变的碎片状态。碎片凝聚固体的波长由碎片之间的相对相位波动引起的量子压力和熵之间的平衡来定义。我们的模型似乎是在很好的协议与相关的实验数据，包括最近的结果的可伸缩性效应和波长的MOES。
2017-05-30 cond-mat.quant-gas
Extended Bose-Hubbard model with dipolar excitons
哈伯德模型是凝聚态物理最著名的理论框架之一。它描述了相互作用的量子粒子在晶格势中的强关联相。对于玻色子，哈伯德哈密顿量已经被深入研究了短程现场相互作用。然而，在实验上，获得更长距离的耦合仍然是难以捉摸的。这标志着对扩展的玻色-哈伯德哈密顿，允许绝缘有序相分数晶格填充的前沿。在这里，我们实现这个哈密顿量限制在一个人工的二维正方形晶格的半导体偶极激子。最近的相邻晶格位置之间的强偶极排斥，然后稳定在半填充绝缘状态。扩展的玻色-哈伯德模型的这一特征表现出理论上预期的棋盘空间顺序的特征。因此，我们的工作强调，偶极激子使控制实施的玻色子样阵列具有较强的场外相互作用，在晶格中可编程的几何形状和超过100个网站。
2022-09-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Radiative lifetimes of dipolar excitons in double quantum-wells
半导体双量子阱中的空间间接激子表现出丰富的集体多体行为，这是由于粒子之间扩展的偶极-偶极相互作用的性质。对于这种间接激子系统发射的许多光谱研究，将激子的单粒子性质与它们相互作用产生的多体效应分开是至关重要的。特别是，间接激子的发射能量和它们的辐射寿命之间的关系的知识可能是非常有益的控制，操纵和分析这样的系统。本文研究了间接激子的辐射寿命与其发射能量之间的一个简单的解析近似关系。我们显示，无论是数值和实验，这种近似关系的有效性和限制。间接激子的发射能量和寿命之间的这种关系可以用于调节和确定它们的寿命及其产生的动力学，而不需要直接测量它，并且作为设计基于间接激子的器件的工具。
2016-10-21 cond-mat.quant-gas
Condensation to a strongly correlated dark fluid of two dimensional dipolar excitons
最近我们报道了GaAs双层异质结构中冷的、静电捕获的偶极激子凝聚成一个新的、致密的、黑暗的集体相。在这里，我们详细分析和讨论的实验结果和新兴的明显属性，这种集体的液体状相。我们表明，相变的特点是由非发射偶极子的数量急剧增加，由一个明确的收缩的流体空间范围到底部的抛物线状陷阱，和光谱变窄。我们提取的总密度的凝聚相，我们发现是符合预期的量子液体的密度制度。我们发现，有明确的临界温度和激发功率的起始相变，并作为功率进一步增加以上的临界功率，强烈的暗化减少，直到没有观察到明确的暗化。在这一点上，出现了另一个跃迁，我们将其解释为向强排斥但相关的$e$ - $h$等离子体的跃迁。基于实验结果，我们认为，可能是负责过渡的物理机制是一个动态的终态刺激的偶极激子的暗自旋态，具有较长的寿命，从而支持所观察到的急剧增加的密度。进一步的实验和建模将有望明确识别这些最近观察背后的物理机制。
2017-01-10 cond-mat.quant-gas
Collective interlayer pairing and pair superfluidity in vertically stacked layers of dipolar excitons
人们认为分层玻色子偶极流体含有层间分子束缚态的凝聚物。然而，它的实验观察仍然难以捉摸。受最近两项实验工作的启发[Hubert等人，Phys. Rev. X 9，021026（2019）和D. J. Choksy等人，物理评论B 103 045126（2021）]，我们理论上研究，使用数值精确的量子蒙特卡罗计算，集体层间配对的实验签名在垂直堆叠的间接激子（IX）层。我们发现，IX能量转移与每一层的发展非平凡的密度不平衡的函数以下的非单调的趋势与跳跃不连续的密度平衡，确定与层间IX分子间隙。这种行为区分层间束缚对的超流性和不同层中独立的偶极凝聚。考虑到有限的温度和有限的密度不平衡的条件下，我们发现一个级联的Berezinskiii-Kosterlitz-无（BKT）的过渡，最初到一对超流，然后才在较低的温度下，到两个层的完全超流。我们的结果可以提供一个理论解释现有的实验观察在GaAs双量子阱（DQW）双层结构。此外，在未来的研究中，为了优化配对动力学的可见性，我们提出了一个分析，建议现实的实验设置在GaAs和过渡金属二硫属化物（TMD）双层DQW异质结构，集体层间配对和对超流性可以清楚地观察到。
2022-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Supersolid crystals of dipolar excitons in a lattice
Université Côte d’Azur, CNRS, CRHEA（蔚蓝海岸大学）；Université de Strasbourg, CNRS, ISIS（斯特拉斯堡大学）；Dipartimento di Fisica e Astronomia ”G. Galilei” and Padua Quantum Technologies Research Center, Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学伽利略物理与天文系及帕多瓦量子技术中心）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；PRISM, Princeton Institute for the Science and Technology of Materials, Princeton University（普林斯顿大学材料科学与技术研究所）
研究在晶格中通过长程跃迁限制 dipolar 玻色子，实现强相互作用下的超流体晶体，揭示了介观量子固体的形成与超流性。
2026-09-22 cond-mat.quant-gas
Microscopic theory of polariton-polariton interactions
本文构建了适用于一维和二维通用极化激元的玻恩-奥本海默理论，预测腔模强耦合大幅增强其相互作用及意外标度律，对比实验数据并提出验证建议与观测强阻塞的策略。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Collective phenomena in quasi-two-dimensional fermionic polar molecules: band renormalization and excitons
本文从理论上分析了在简谐横向束缚势中的准二维费米极性分子系统。重整化能带的计算通过数值求解Hartree-Fock方程的各种陷阱和偶极相互作用强度。在守恒含时Hartree-Fock（TDHF）近似下，从晶格调制光谱实验的角度研究了系统的子带间激发。我们发现，激发谱由两个子带间的粒子-空穴激发连续和反束缚激子，所产生的偶极相互作用的各向异性性质。激子模式捕获大部分的光谱重量。我们还评估了子带间的跃迁率，以调查激子模式的性质，并发现它们是反束缚态形成的粒子-空穴激发所产生的几个子带。我们的研究结果表明，激子效应存在的相互作用强度和温度在目前的实验与极性分子。
2011-06-21 cond-mat.quant-gas
Scale invariance and universality in a cold gas of indirect excitons
我们从理论上解决了令人费解的相似性观察到的热力学行为的独立云的冷偶极激子耦合半导体量子阱。我们认为，由于特定的标度规则，自陷激子气体在所有陷阱中的凝聚开始于相同的临界温度。作为系统降维的结果，标度参数似乎对无序不敏感。
2013-07-16 cond-mat.quant-gas
Discrete Interactions between a few Interlayer Excitons Trapped at a MoSe$_2$-WSe$_2$ Heterointerface
过渡金属二硫属化合物（TMD）异质双层膜中的层间激子（IX）代表了原子薄、近理想二维（2D）系统中涌现的一类令人兴奋的长寿命偶极复合玻色子。由电子和空穴的空间分离引起的长程相互作用可以产生新的量子和经典的多粒子关联效应。为了详细了解可能的多体效应，必须研究单个IX之间的基本相互作用。在这里，我们在纳米级限制电位内捕获可调数量的偶极，该纳米级限制电位是通过将MoSe $_2$ -WSe $_2$异质双层（HBL）放置到SiO $_2$纳米柱阵列上而引起的。我们控制的平均占领的IX陷阱通过光学激发水平和观察离散的尖锐线发射从不同的配置相互作用IX。我们确定这些功能作为不同的多粒子状态与$N_{IX}\sim1-5$通过他们的权力依赖性和直接测量的层次结构的偶极和交换的相互作用$N_{IX}$增加。层间双激子（$N_{IX}=2$）被发现是一个发射双峰，从单激子蓝移$ΔE=(8.4\pm0.6)$ meV和分裂$2J=(1.2\pm0.5)$ meV。对于三激子（$(12.4\pm0.4)$ meV）、四激子（$(15.5\pm0.6)$ meV）和五激子（$(18.2\pm0.8)$ meV），蓝移甚至更明显。这些值被证明是相互一致的数值模拟的偶极激子局限于一个谐波捕获电位具有限制的范围内的长度尺度$\ell\approx 3$ nm。我们的研究结果有助于理解在只有几个激发的离散极限下…
2020-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Optical dipole orientation of interlayer excitons in MoSe$_{2}$-WSe$_{2}$ heterostacks
本文报道了在1.7 K ~ 20 K温度范围内用后焦平面成像法测量的MoSe $_{2}$ -WSe $_{2}$异质结中层间激子的远场光致发光强度分布。通过比较的数据与分析模型描述的偶极发射模式在介电环境中，我们能够获得的相对贡献的层间激子光子发射相关的面内和面外跃迁偶极矩。我们确定所有观察到的层间激子跃迁的跃迁偶极矩为（99 $\pm$ 1）%的平面内的R-和H-型堆叠，独立的激发功率，因此在实验研究范围内的激子系综的密度。最后，我们讨论了所提出的测量技术的局限性，观察激子系综的相关效应。
2021-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Key role of the moire potential for the quasi-condensation of interlayer excitons in van der Waals heterostructures
限制在过渡金属二硫属化物（TMD）双层异质结构中的层间激子为实现二维偶极超流体提供了一条很有前途的途径。在这里，我们研究实现这种集体状态所必需的实验条件。特别是，我们表明，固有的波纹势TMD双层产生的激子有效质量的指数增加。为了在相当大的温度下实现激子超流性，则有必要在限制电子和空穴的单层之间插入高$κ$电介质。因此，莫尔晶格深度对于超流相来说足够弱，从而理论上在低于约10 K的临界温度下出现。重要的是，对于现实的实验参数，层间激子准凝聚在具有有限动量的状态下，使得超流体是光学惰性的并且自发地流动。
2021-01-11 cond-mat.quant-gas
