在莫尔激子绝缘体中观测到激子晶体
介观与纳米尺度物理
2026-01-28 v1
摘要
强库仑相互作用可以驱动电子结晶形成维格纳晶格。实现其玻色子类似物——激子晶体——由于激子寿命短且相互作用较弱，一直难以实现。在此，我们报告了在与莫尔势耦合的激子绝缘体中观测到热力学稳定的激子晶体。利用由单层MoSe2和WS2/WSe2莫尔超晶格构成的电子-空穴双层，我们构建了一个可调谐的扩展玻色-哈伯德模型，该模型可在热平衡状态下通过电学控制激子和电荷掺杂。光学光谱揭示了长寿命激子在每三个莫尔位点一个激子填充下的自发结晶，光学光谱中强烈的Umklapp散射峰证明了这一点。激子输运测量进一步显示，在相同填充下存在一个显著的激子电阻峰，这与晶相中激子跳跃被抑制的现象一致。当掺杂偏离净电荷中性时，这种莫尔电子-空穴双层可以承载新的关联绝缘相，其中偶极激子绝缘体形成于莫尔超晶格中的空穴莫特绝缘体或广义维格纳晶体的背景之上。这些发现确立了莫尔激子绝缘体作为实现玻色子和费米子关联晶相的多功能平台。
引用
@article{arxiv.2601.19603,
title = {Observation of an exciton crystal in a moir\'e excitonic insulator},
author = {Ruishi Qi and Qize Li and Haleem Kim and Jiahui Nie and Zuocheng Zhang and Ruichen Xia and Zhiyuan Cui and Jianghan Xiao and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Michael F. Crommie and Feng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.19603},
year = {2026}
}