Science 玻色子亦存在春天

关联效应是凝聚态物理理论研究的关键问题之一。对关联效应的深入理解有助于解开高温超导的谜题。近年来，转角二维材料体系由于其高度可调控性，成为探究关联现象的重要平台之一。基于转角石墨烯或转角过渡金属硫化物（TMD），众多关联量子效应被相继发现，包括关联绝缘体，非常规超导电性，陈绝缘体，条纹相等等。

那么玻色子在转角二维材料这个大舞台上，是否还有机会呢？答案是肯定的。早在2019年，科学家们就在转角TMD中研究了莫尔激子（电子-空穴对，一种复合玻色子）的单粒子行为。例如，实验者们在WSe2/WS2转角异质结中发现层内激子的吸收峰会受到莫尔势的强烈调控而劈裂成三个莫尔激子峰。而也正是这同一个莫尔势，赋予了电子丰富的关联相图。

然而，激子的特殊性给对它的研究带来了一定的困难。首先，激子作为一个激发态，具有有限的寿命，实验上难以实现较高的浓度；其次，激子作为玻色子，没有电子一样的费米面，普通的光学探测红外线的方法将伴随着来自所有传感器的激子带来的数以千计巨大“背景”红外探测器的信号。

具体来说，在泵浦探测中，大面积且均匀的泵浦光向系统注入并维持特定的激子浓度；而聚焦的探测光向系统注入少量额外的激子。通过交流调制探测光，研究者们可以隔离出只来自于探测光的激子的PL信号。由此，实验上可以直接测量系统在相应激子浓度下对少量注入激子的响应。如果系统进入了关联绝缘体态，那么注入的少量激子的PL响应将发生能量的跃变。这一能量的升高由激子在同一个位点时的相互排斥直接决定。因此，如果系统中存在一个或多个pl响应，那么它们之间的关联就会消失。

（编辑：银川站长网）

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