轴子绝缘体MnBi₂Te₄双层中的激子集体模式
该研究团队探究了双层结构MnBi₂Te₄(一种具有反铁磁特性的拓扑绝缘体及范德瓦尔斯材料,以承载轴子物理现象而闻名)中激子凝聚态及其相关集体模式的涌现机制。通过构建由本征尼尔序打开能隙的双层体系最小低能哈密顿量,该工作首先采用平均场理论确立了激子凝聚的形成条件。分析揭示出可通过外置位移场、温度及库仑吸引力调控的非零自旋单态激子序参量。在超越平均场近似后,研究人员利用多体微扰理论及随机相位近似探究了非凝聚相中的集体模式涨落,由此导出可直接比对理论预测与实验观测的激子谱函数。研究详细阐明了集体模式峰软化效应如何作为层间失谐与热涨落竞争关系的函数呈现。该工作阐明了MnBi₂Te₄独特的拓扑与磁环境如何为实现和操控激子凝聚态及相应集体激发提供可调谐平台,这些发现有助于理解拓扑性与玻色凝聚体间的相互作用机制,或将为光学探测拓扑特性、无耗散传输及栅极可调光电技术等应用领域带来启发。



