黑磷烯双层中偶极激子的超流动性

我们研究了黑磷烯双层中偶极激子的形成及其超流动性。得到了单偶极激子能谱和波函数的解析表达式。预测由于偶极激子间的偶极-偶极排斥，黑磷双层中弱相互作用的偶极激子气体会展现超流动性。计算中采用Keldysh和Coulomb势描述载流子间的相互作用，以分析屏蔽效应对所研究现象的影响。结果表明，超流动临界速度、集体激发谱、超流与正常组分浓度以及超流动的平均场临界温度均是各向异性的，并表现出对偶极激子运动方向的依赖。超流动临界温度随激子浓度和层间分离的增大而增大。结果表明，偶极激子结合能和超流动平均场临界温度对电子和空穴有效质量敏感。文中还讨论了观测激子定向超流动性的拟议实验。