Pseudo-magnetoexcitons in strained graphene bilayers without external magnetic fields
石墨烯的结构和电子性质使得其载流子具有相对论性粒子的行为,这可以用类狄拉克哈密顿量来描述。由于石墨烯是碳原子的单层,由于弹性形变引起的应变将在石墨烯片中产生所谓的“伪磁场(PMF)”,并且这已经在应变石墨烯样品中实验实现。在此,我们提出了一个实际的应变石墨烯双层(SGB)器件,在没有外部磁场的情况下检测赝磁激子(PME)。由于应变工程,每个石墨烯层中的载流子遭受不同的强PMF,这引起朗道量子化。在不考虑库仑相互作用的情况下,解析地得到了非均匀保偏光纤中电子空穴对的赝朗道能级。基于PME的一般解析吸收选择规则,我们证明了光吸收谱可以解释相应的Dirac型PME的形成。我们还预测,在非均匀保偏光纤的存在下,超流正常相变温度的PME是大于均匀保偏光纤下。
2012-06-01 cond-mat.mes-hall
Bose-Einstein condensation of quasiparticles in graphene
研究了强磁场下不同石墨烯基结构中不同准粒子的集体性质。我们预测了两层石墨烯中二维空间间接磁激子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)和超流性。超流密度和Kosterlitz无相变相变温度是激子密度的增函数,而磁场和层间分离的减函数.研究了具有电子和空穴交替排列的石墨烯层超晶格中相互作用的二维间接磁激子的基态的不稳定性。研究了石墨烯超晶格中由一对偶极矩相反的间接激子组成的稳定的二维间接磁双激子系统。得到了石墨烯超晶格中磁双激子的超流密度和无Kosterlitz相变温度。此外,还预测了强磁场下半导体微腔中GL中激子极化激元的BEC。当磁激子极化激元体系在高磁场极限下由于单层磁激子-磁激子相互作用消失而不存在超流相时,计算了BEC形成的临界温度。基于石墨烯的磁激子系统的基本性质(相反,例如,对于量子阱),磁场的影响较强,而无序的影响较弱。在高磁场中观察石墨烯中二维准粒子的BEC和超流性将是对我们所描述的现象的有趣证实。
2009-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Towards superfluidity of dipolar excitons in a TMDC double layer
研究了由两个过渡金属二硫属化物(TMDC)原子薄层构成的双层异质结构中偶极激子的形成和超流性。在Keldysh势的谐振子近似下,考虑电子-空穴相互作用的屏蔽效应,得到了超流态激子能谱和平均场临界温度$T_{c}$的解析表达式.结果表明,A激子的结合能大于B激子的结合能。本文分析了TMDC双电层中两组分稀激子系统的平均场临界温度,表明后者是由A、B激子的有效质量及其约化质量决定的因子$Q$的增函数。通过比较采用库仑相互作用和Keldysh相互作用对$T_{c}$的计算,证明了屏蔽效应在TMDC中的重要性。
2017-05-24 cond-mat.mes-hall
Superfluidity of indirect momentum space dark dipolar excitons in a double layer with massive anisotropic tilted semi-Dirac bands
本文理论研究圆偏振光与垂直电场调控下1T′-MoS₂双层中暗偶极激子的各向异性超流,并给出解析谱、临界温度及实验验证方案。
2024-01-22 cond-mat.mes-hall
Bose-Einstein condensation and superfluidity of magnetobiexcitons in quantum wells' and graphene superlattices
提出了在强磁场下,半导体量子阱和石墨烯超晶格组成的电子空穴交替层超晶格中准二维空间间接磁双激子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)和超流性.在高磁场极限下,量子阱和石墨烯层组成的超晶格中具有偶极-偶极排斥的磁激子稀气体的两个不同的哈密顿量被简化为无磁场的二维激子稀气体的一个有效哈密顿量.此外,对于$N$激子,我们通过在电子(e)和空穴(h)的相对运动的坐标上积分,将$2N\times 2$维空间的问题简化为$N\times 2$维空间的问题。本文研究了在强磁场中,电子层和空穴层交替排列的超晶格中的二维间接磁激子相互作用系统的基态不稳定性。本文研究了由一对偶极矩相反的间接激子组成的准二维间接磁双激子稳定系统。在二维间接磁双激子系统中,以电四极子的形式相互作用,得到了量子阱和石墨烯实现的超流组分$n_{s}(T)$的密度和从Kosterlitz无相变相变到超流态的温度.
2007-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tuning excitons and superfluidity of dipolar excitons in the double layers of kagome lattice by applying circularly polarized irradiation
本研究利用Floquet-Magnus展开分析圆偏振光对kagome晶格能带、双层偶极激子结合能及超流性质的调控,预测光致激子绝缘相变。
2025-06-10 cond-mat.mes-hall
Vortex matter and generalizations of dipolar superfluidity concept in layered systems
在这封信的第一部分中,我们讨论了双层中激子凝聚体的电动力学。我们表明,在一定条件下,该系统具有主导的能量尺度和描述的有效电动力学与“平面磁荷”。在论文的第二部分中,我们指出双层超导体中的涡旋液态也具有偶极超流模式,并建立了该状态与偶极激子凝聚体之间的等价映射。我们指出,涡旋液态的N层超导体具有多个拓扑耦合偶极超流模式,因此代表了偶极超流概念的推广。
2007-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-th
Long-living superfluidity of dark excitons in a strip of strained transition metal dichalcogenides double layer
本文提出在应变双层过渡金属硫族化物条带中利用暗偶极激子实现超流性,计算了其能谱、结合能、有效质量、声速及临界温度,发现暗激子因无法通过发射光子衰变而具有长寿命,并提出了实验验证方案。
2025-04-07 cond-mat.mes-hall
High-temperature superfuidity of the two-component Bose gas in a TMDC bilayer
预测了两个平行TMDC层中二维偶极激子的高温超流性。研究了偶极A、B激子双组分系统中的玻色-爱因斯坦凝聚。得到了不同TMDC材料的有效质量、集体激发能谱、声速和临界温度。结果表明,在Bogolubov近似下,双组分稀激子玻色气体中的声速总是大于任何单组分中的声速。双组分和单组分稀气体的声速的差异是由于双组分体系的声速取决于A和B激子的约化质量,而约化质量总是小于A或B激子的单个质量。由于这一事实,TMDC双层中的双组分激子系统的超流性的临界温度Tc比任何单组分激子系统的Tc高约一个数量级。我们提出在两个平行的TMDC层中观察二维偶极激子的超流性,这导致每个TMDC层中有两个相反的超导电流。
2016-01-29 cond-mat.mes-hall
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
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
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
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
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
Artificial trapping of a stable high-density dipolar exciton fluid
我们提出了令人信服的实验证据,一个成功的静电捕获的二维偶极激子,结果在一个良好的封闭,高密度和空间均匀的偶极激子流体的稳定形成。我们表明,至少半微秒,激子流体维持密度高于临界密度的简并性,如果激子流体温度达到晶格温度在这段时间内。这种方法应该允许在低温下研究二维强相互作用玻色子,并可能导致观察二维相互作用激子的量子相变,如超流性和结晶。
2006-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective properties of magnetobiexcitons in quantum wells' and graphene superlattices
提出了在强磁场下,半导体量子阱和石墨烯超晶格组成的电子空穴交替层超晶格中准二维空间间接磁双激子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)和超流性.在高磁场极限下,量子阱和石墨烯层组成的超晶格中具有偶极-偶极排斥的磁激子稀气体的两个不同的哈密顿量被简化为无磁场的二维激子稀气体的一个有效哈密顿量.此外,对于$N$激子,我们通过在电子(e)和空穴(h)的相对运动的坐标上积分,将$2N\times 2$维空间的问题简化为$N\times 2$维空间的问题。本文研究了在强磁场中,电子层和空穴层交替排列的超晶格中的二维间接磁激子相互作用系统的基态不稳定性。本文研究了由一对偶极矩相反的间接激子组成的准二维间接磁双激子稳定系统。在二维间接磁双激子系统中,以电四极子的形式相互作用,得到了量子阱和石墨烯实现的超流组分$n_{s}(T)$的密度和从Kosterlitz无相变相变到超流态的温度.
2008-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Density-wave-type supersolid of two-dimensional tilted dipolar bosons
本研究预测二维倾斜偶极玻色子气体在零温下存在稳定的密度波型超固态相,该相表现为条纹、弹性、玻色-爱因斯坦凝聚与超流性共存,并发现随倾角增大相变类型从一阶变为二阶。
2023-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Perfect Coulomb drag in a dipolar excitonic insulator
本研究在MoSe2/WSe2偶极双层激子绝缘体中观测到完美库仑拖拽,并揭示其随温度与Mott密度转变的输运行为。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el