利用强激子场在传统半导体中驱动非平凡量子相
材料科学
2024-03-14 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
利用强光场在材料中诱导新颖的量子相和拓扑是现代凝聚态物理的一个关键目标，但仍面临重大的实验挑战。另一方面，理论预测在稠密极限下，激子——由库仑束缚的电子-空穴对组成的集体激发——也可以驱动奇异的量子现象。然而，直接观察这些现象需要在存在激子的情况下解析动量空间中的电子结构，而这直到最近才成为可能。在此，我们利用时间分辨和角分辨光电子能谱，在存在高密度共振相干光激发激子的原子级薄半导体中，观察到了 Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) 激子态——类似于超导中的 Cooper 对。我们看到价带从传统的抛物面转变为类似墨西哥帽的 Bogoliubov 色散——这是激子绝缘体相的标志；并且我们观察到了最近预测的巨激子驱动 Floquet 效应。我们的工作实现了强玻色子场（光子除外）也能在材料中驱动新颖量子现象和相的承诺。
引用
@article{arxiv.2403.08725,
title = {Driving non-trivial quantum phases in conventional semiconductors with intense excitonic fields},
author = {Vivek Pareek and David R. Bacon and Xing Zhu and Yang-Hao Chan and Fabio Bussolotti and Nicholas S. Chan and Joel Pérez Urquizo and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Michael K. L. Man and Julien Madéo and Diana Y. Qiu and Kuan Eng Johnson Goh and Felipe H. da Jornada and Keshav M. Dani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.08725},
year = {2024}
}