Nature ハイライト

固体物理学:酸化銅の巨大励起子

Nature 514, 7522

励起子、すなわち電子–正孔対は、半導体の光学的性質に重要な役割を果たしており、凝縮物質における水素原子の類似物と見なすことができ、水素原子と似た励起スペクトルを持つ。D Fröhlichたちは、単結晶酸化第一銅で励起子の励起系列を、主量子数n = 12というこれまでの記録からn = 25へ拡張した。このように高い量子数では、励起子の波動関数は約2 μmと巨大になり、この巨大な励起子(リュードベリ励起子とも呼ばれる)は互いに強く相互作用すると予測されている。著者たちは、励起子が存在すると、その近くにある別の励起子の励起が阻害されるというブロッケード効果の証拠を観測した。この研究によって、凝縮物質の光学を研究する新しい方向が開かれる。

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