拓扑激子绝缘体的实验进展

作者：黄月蕾; 单寅飞; 杜灵杰^*; 杜瑞瑞^*

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 72(17): 173-185.

• 激子绝缘体
• 量子阱
• 边缘态

电子空穴在库仑相互作用下会发生从半金属态到激子基态的相变,在费米面附近自发打开能隙,该基态被称为激子绝缘体.该物态在凝聚态物理领域吸引了广泛的关注,相关的实验证据一直在寻找中.近年来,在浅反转InAs/GaSb量子阱中,激子绝缘体的光学能谱和输运特征首先被观察到,证实了激子绝缘体在二维体系中的存在.令人意外的是,在这一激子绝缘态中,电学输运测量探测到了对磁场和温度不敏感的一维类螺旋拓扑边缘态.这一观察到的激子基态很难用现有的单粒子理论进行解释,被称为拓扑激子绝缘体.本文系统回顾了在该量子阱中针对拓扑激子绝缘体的实验研究,包括电学输运、太赫兹透射谱、电容测量等.这些实验结果综合表征了拓扑激子绝缘体的体态与边缘态性质.拓扑激子绝缘体作为一个由玻色子构成的基态,在极限条件下有望相变为具有宏观相干性的玻色爱因斯坦凝聚态,为研究低维电子相互作用提供新的平台.

• 单位
  固体微结构物理国家重点实验室