Физики выяснили, как терагерцовое излучение переключает ферми-поляроны
Ученые из МФТИ и ФТИ им. А. Ф. Иоффе описали, как терагерцовое (ТГц) излучение может переводить ферми-поляроны — квазичастицы в атомарно тонких полупроводниках — между двумя разными состояниями. Расчеты выявили два механизма такого переключения и показали, что вблизи порога оно идет не так, как предсказывает упрощенная модель.
Двумерные полупроводники — монослои дихалькогенидов переходных металлов, например MoS2, WS2, MoSe2 и WSe2, — активно исследуются. Когда свет создает в них электрон и дырку — «пустое место» с положительным зарядом, они связываются в экситон. Энергия связи экситона в таких материалах достигает сотен миллиэлектронвольт, поэтому экситонные резонансы хорошо видны в оптических экспериментах и сохраняются в широком диапазоне температур.
Если в монослое есть свободные носители заряда, то экситон взаимодействует со всем электронным газом. Так возникают ферми-поляроны (их еще называют тетронами Суриса, в честь Р. А. Суриса, предсказавшего такие квазичастицы в начале нашего тысячелетия): квазичастицы, в которых экситон «одет» коллективным откликом окружающих электронов.
