Физики увидели предвестники экситонной конденсации в квантовом материале

Физики впервые напрямую наблюдали предвестники экситонной конденсации в слоистом квантовом материале 1T-TiSe2. При температуре около 200 К в нем формируется волна зарядовой плотности, но точный механизм этого перехода десятилетиями вызывал споры. Ключевая гипотеза — экситонный изолятор, где экситоны (связанные пары электронов и дырок) конденсируются в новое квантовое состояние. Эту информацию сообщает сайт Phys.org.

Исследователи применили сверхбыструю широкополосную спектроскопию поглощения в экстремальном ультрафиолете (UBXAS). Метод позволил отслеживать отклик электронных состояний Se 4p и Ti 3d в реальном времени после ультракороткого лазерного импульса.

Оказалось, что экситонные взаимодействия сохраняются даже выше критической температуры, а вблизи Tc их восприимчивость к возмущению резко возрастает. При слабом воздействии 0,1 мДж/см2 отклик становится исключительно быстрым. Это указывает на усиление экситонной неустойчивости перед переходом. Работа выйдет в журнале Nature Physics.