論文の概要: The Quadruplon in a Monolayer Semiconductor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.12760v3
- Date: Sat, 4 May 2024 04:19:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-08 03:39:13.997183
- Title: The Quadruplon in a Monolayer Semiconductor
- Title（参考訳）: 単層半導体におけるクアドルプロン
- Authors: Jiacheng Tang, Hao Sun, Qiyao Zhang, Xingcan Dai, Zhen Wang, Cun-Zheng Ning,
- Abstract要約: 四体既約実体である四重極の存在に関する最初の実験的な証拠を提示する。
弱い2つの励起子からなる双励起子とは対照的に、四重極は2つの電子と2つの穴から成り、励起子がない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.323335139073711
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Understanding the structure of matter or materials and interaction or correlations among the constituent elementary particles are the central tasks of all branches of science, from physics, chemistry, to biology. In physics, this ultimate goal has spurred a constant search for high-order correlated entities or composite particles for nearly all states and forms of matter, from elementary particles, nuclei, cold atoms, to condensed matter. So far, such composite particles involving two or three constituent particles have been experimentally identified, such as the Cooper pairs, excitons, and trions in condensed matter physics, or diquarks and mesons in quantum chromodynamics. Although the four-body irreducible entities have long been predicted theoretically in a variety of materials systems alternatively as quadruplons, quadrons, or quartets, the closely related experimental observation so far seems to be restricted to the field of elementary particles (e.g. the recent tetraquark at CERN) only. In this article, we present the first experimental evidence for the existence of a four-body irreducible entity, the quadruplon, involving two electrons and two holes in a monolayer of Molybdenum Ditelluride. Using the optical pump-probe technique, we discovered a series of new spectral features that are distinct from those of trions and bi-excitons. By solving the four-body Bethe-Salpeter equation in conjunction with the cluster expansion approach, we are able to explain these spectral features in terms of the four-body irreducible cluster or the quadruplons. In contrast to a bi-exciton which consists of two weakly bound excitons, a quadruplon consists of two electrons and two holes without the presence of an exciton.
- Abstract（参考訳）: 物質や物質の構造や素粒子間の相互作用や相関を理解することは、物理学、化学、生物学に至るまで、科学のすべての分野の中心的な課題である。
物理学において、この究極のゴールは、基本粒子、核、低温原子、凝縮物質など、ほぼ全ての状態や物質の高次関連物質や複合粒子を常に探索するきっかけとなった。
これまでのところ、凝縮物質物理学におけるクーパー対、励起子、トライアン、量子色力学におけるダイクォークと中間子など、2つまたは3つの構成粒子を含む複合粒子が実験的に同定されている。
四体既約物質は、理論上は四重項、四重項、四重項などの様々な物質系で予測されてきたが、これまでは基礎粒子(例えば最近のCERNのテトラクォーク)のみに限られていた。
本稿では,四体既約物質である四重極の存在を示す最初の実験的な証拠を,モリブデンジテルル化物単層に2つの電子と2つの穴を含む。
光ポンププローブ法を用いて, トリオン, バイエクシトンと異なるスペクトル特性を新たに発見した。
四体Bethe-Salpeter方程式をクラスタ展開法と組み合わせて解くことにより,四体既約クラスタや四重極の観点から,これらのスペクトル特徴を説明できる。
弱い2つの励起子からなる双励起子とは対照的に、四重極は2つの電子と2つの穴から成り、励起子がない。
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