科學家觀察到強相關絕緣體中的哈伯德激子
在加州理工學院，大衛（David Hsieh）博士帶領的科學家團隊，在一種特別的材料中，發現了一種叫做哈伯德激子（Hubbard exciton）的穩定粒子，這種材料已經被光激發了。這項重要發現已經在《自然物理》雜誌上發表了。
在緊密物質物理的世界裡，激子（exciton）一直是一個引人入勝的現象。激子是當電子和一個「（洞hole）」（一個缺失的電子）通過靜電力相互作用時出現的復合粒子（或准粒子）。激子的存在是瞬時的，但是，當我們進入莫特絕緣體（Mott insulators）的領域時，它們的行為會變得不同。在這些物質中，電子的行為違背了普通半導體中的常規規則。
長久以來，人們一直在理論上討論哈伯德激子這一新的准粒子可能在莫特絕緣體中出現，但是它們是否能夠在實際材料中作為穩定的准粒子存在仍是一個未解的問題。現在，科學家們有了實驗數據，表明答案是肯定的。
這群科學家為了更深入瞭解哈伯德激子，選擇了一種名為Sr2IrO4的特殊材料進行實驗，這種材料以其復雜的電子互動而聞名。他們用紅外激光脈衝激活這個材料，然後用一種叫做太赫茲的技術去「看」這些激子在材料內部是如何運動的。
他們利用這種技術，成功「捕捉」到了這些激子的活動，就好像找到了它們的特徵指紋一樣，這有助於我們更清晰地理解這種神秘粒子的本質和行為。（圖／Nature Physics）
大衛博士表示：「一方面，我們無法預測可能的技術應用，但可以想象到，其中激子的性質可以通過磁性自由度來調節，或者在一種材料中可以同時利用激子性質（用於光學應用）和磁性性質（用於信息存儲應用）。」
這一發現為哈伯德激子在強相關絕緣體中的特性揭開了新的可能性，對於基礎理解和實際應用都提供了新的方向。進一步的研究可以深入探討哈伯德激子的結合機制和與不同磁態的相互作用，繼續揭示哈伯德激子的潛在潜力和神秘性質，以重新塑造我們對於量子現象的理解。
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參考論文：
1.Charges tied with magnetic strings.Nature Physics
2.A Hubbard exciton fluid in a photo-doped antiferromagnetic Mott insulator.Nature Physics
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