科学家首次捕捉到激子中电子轨道图像-深i科普

科学家首次捕捉到激子中电子轨道图像

发布时间：2021-04-23

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自激子被发现近一个世纪以来，科学家首次捕获到电子在激子内部空穴周围的分布图像。

图片来源：OIST

激子描述了一对电子与空穴由静电库仑作用相互吸引而构成的束缚态，可被看作是存在于绝缘体、半导体和某些液体中呈电中性的准粒子，是凝聚态物理学中转移能量而不转移电荷的基本单位。日本冲绳科学技术大学院大学（OIST）的研究人员通过测量单层钨二硒化物中激子发射出的光电子的动量分布，得到了电子在激子空穴周围分布的直观图像。这是自激子被发现近一个世纪以来，科学家首次捕获到电子在激子内部空穴周围的分布图像。研究人员首先通过在二维半导体上发送激光脉冲来产生激子，激子形成后，再使用具有超高能量的光子的激光束将激子分解，并将电子从材料中踢出，进入电子显微镜内的真空空间。电子显微镜测量了从材料中飞出的电子的角度和能量，科学家根据这些信息，可以确定电子与激子内的一个空穴结合时的初始动量，从而绘制出了激子的波函数。相关论文于 2021 年 4 月 21 日发表于《科学进展》（Science Advances）。（Okinawa Institute of Science and Technology，Science Advances）

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