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二维系统中掏空带激子的相关相

量子气体 2026-03-18 v2 介观与纳米尺度物理 其他凝聚态物理 强关联电子 量子物理

摘要

我们研究了具有掏空带dispersion的二维互动激子系统。在这些系统中,基态能量浦度呈现围绕动量空间单个点的离散或连续退化最小值的环形结构。在低密度下,激子发生统计转化并稳定形成螺旋自旋液态。 在较高密度下,掏空带dispersion倾向于形成占据多个动量态的玻色-爱因斯坦凝聚,导致非均匀凝聚相以及潜在的 supersolidity。我们讨论了现实系统中存在的带结构扭曲的影响,这可能降低玻色-爱因斯坦凝聚相的形成阈值。我们分析了后者的超流响应,其因掏空带而呈现非传统特征。我们还演示了对激子-激子相互作用进行适当的renormalization对于描述这些相至关重要,表明即使是纯受力相互作用也能促成非均匀凝聚相。为进一步探索非均匀凝聚相,我们采用带有 pseudopotential 近似的 Gross-Pitaevskii 框架,并绘制了结果相图。我们表明,退化dispersion最小值的存在可以在弱耦合下就能驱动supersolidity,这与采用标准抛物线dispersion的系统形成差异。最后,我们在真实激子系统的背景下讨论我们的结果,认为掏空带诱导的supersolidity在真实模型参数值下可能在实验上可达到。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.18194,
  title  = {Correlated phases of moat-band excitons in two-dimensional systems},
  author = {L. Maisel Licerán and S. H. Boeve and H. T. C. Stoof},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.18194},
  year   = {2026}
}