激子（e）和其空穴（h）彼此环抱（艺术图）。图片来历：俄克拉荷马年夜学

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科技日报北京8月28日电（记者刘霞）美国俄克拉荷马年夜学凝集态物理学家颁发论文称，陈绝缘体内也许存在一种新型激子——拓扑激子，这些激子有望催生新型量子器件。相干论文颁发在最新一期《美国国度科学院院刊》。

当电子接收光并跃迁到更高能级或能带时，受激电子会在其先前的能带中留下一个“电子空穴”。因为电子带负电荷而空穴带正电荷，二者会经由过程库仑力连系在一路。这类“电子—空穴对”称为激子。科学家此前已在绝缘体和半导体内不雅察到激子。此刻，研究团队猜测称，在陈绝缘体中可能存在拓扑激子。

拓扑学别名位置阐发，是研究几何图形或空间在持续改变外形后还能连结不变的一些性质的学科。拓扑学只斟酌物体间的位置关系而不斟酌它们的外形和巨细。科学家利用拓扑学描写具有不受缺点影响的电子特征的材料，陈绝缘体就是一种拓扑材料，其外形的要害特点可用整数来暗示。

研究团队指出，陈绝缘体内的电子绕材料边沿运行但内部不导电。不外，这些电子会自觉构成沿二维材料边沿顺时针或逆时针活动的单向电流。他们认为，在某些前提下，光线照耀陈绝缘体发生的激子会继续主材料内电子和空穴的拓扑性质，变身为拓扑激子。当这些激子经由过程释放能量而衰变时，会自觉地发出圆偏振光。

这些拓扑激子可帮忙科学家开辟基在拓扑布局的新型光电器件。在低温下，这些激子可构成新型中性超流体，用在制造壮大的偏振光发射器或量子计较用进步前辈光子器件。

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