电子 Mott 绝缘体附近的激子扩散系数显著增大
强关联电子
2025-07-14 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
玻色-费米混合物自然存在于各种物理系统中。在半导体异质结构中,可以实现这一混合物,其中玻色子为激子,费米子为掺杂电荷。然而,这些混合系统的复杂性挑战了对决定物理属性(如迁移率)的机制的理解。本研究考察了垂直堆叠的 H-stacked WSe/WS 异质层中跨层激子扩散。我们的测量在极低激子密度且低温下进行,以检验电荷如何影响激子迁移率。令人惊讶的是,在接近 Mott 绝缘体相的掺杂电荷条件下,我们观察到激子扩散系数相较于电荷中性时提高了三个数量级。我们将这一观察归因于可移动的价带空穴,这些空穴由于导带中的电子秩序而受到抑制的莫尔势,后以非单方ALLY的方式与任何导电子复合。这一新机制在靠近相关广义 Wigner 晶体和 Mott 绝缘态的足够大填因下出现。我们的结果表明,激子扩散可用于表征相关电子态,并为半导体异质结构中玻色子和费米子的复杂相互作用提供了洞见。
引用
@article{arxiv.2409.18357,
title = {Giant enhancement of exciton diffusion near an electronic Mott insulator},
author = {Pranshoo Upadhyay and Daniel G. Suárez-Forero and Tsung-Sheng Huang and Mahmoud Jalali Mehrabad and Beini Gao and Supratik Sarkar and Deric Session and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and You Zhou and Michael Knap and Mohammad Hafezi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.18357},
year = {2025}
}
备注
Main text: 21 pages, 4 figures. Supplementary Material: 14 pages, 9 figures