探寻二维异质结构中激子绝缘体的完美库仑拖曳与激子输运奥秘

为探究强耦合电子 - 空穴双层（electron - hole bilayers）的量子态，来自未知的研究人员对基于 MoSe2/hBN/WSe2异质结构的相关电子 - 空穴双层的电输运展开研究。他们观察到低温下激子绝缘体相的完美库仑拖曳，表明形成了未凝聚成超流体的激子气，为研究激子输运提供新视角。

　　由薄绝缘层隔开的一对二维（2D）系统，一个具有电子载流子，另一个具有空穴载流子，能够承载相关的层间激子。据预测，这类激子会展现超流性，以及所谓的完美库仑拖曳，即一层中的电流会在另一层中引发大小相等但方向相反的电流。两项研究如今在由六方氮化硼（hBN）隔开的二硒化钼（MoSe₂）和二硒化钨（WSe₂）层组成的异质结构中，观测到了低温下近乎完美的库仑拖曳。阮等人使用输运测量方法，而齐等人则依靠光学技术。这些研究有助于进一步探索此类异质结构中的激子输运，包括寻找超流性。
强耦合电子 - 空穴双层能够承载层间激子的量子态，例如零磁场下的高温激子凝聚体。该状态被预测具有完美库仑拖曳特性，即一层中的电流会伴随另一层中大小相等但方向相反的电流。研究人员利用一种光学技术探测基于 MoSe₂/hBN/WSe₂异质结构的相关电子 - 空穴双层的电输运。他们在低温下的激子绝缘体相中观察到了完美库仑拖曳；层间激子的逆流电阻保持有限。这些结果表明形成了一种不会凝聚成超流体的激子气。该研究证明动态光光谱技术为探测相关电子 - 空穴流体中的激子输运行为提供了强大的工具。