Letter 物理：低温励起子気体における自発的コヒーレンス 2012年3月29日 Nature 483, 7391 doi: 10.1038/nature10903 ボース粒子は、量子縮退温度未満に冷却されると、個々の物質波が同期して重なるコヒーレント状態を自発的に生成することがある。物質波の自発的コヒーレンスは、超伝導、超流動、ボース・アインシュタイン凝縮など、物理学における多くの基本的現象の基礎となっている。自発的コヒーレンスは、運動量空間における凝縮の重要な特性である。電子と正孔からなる束縛された対である励起子は、固体における低温ボース粒子の量子物理を研究するモデル系となる。低温励起子気体は、長寿命であるために量子縮退温度未満に冷却できる間接励起子系で実現できる。今回我々は、間接励起子気体における自発的コヒーレンスの測定について報告する。励起子の自発的コヒーレンスが、巨視的秩序を持つ励起子状態の領域と直線偏光の渦の領域に現れることが見いだされた。これらの領域におけるコヒーレンス長は古典気体よりずっと長く、このことは運動量空間における古典的な励起子分布よりもずっと狭いコヒーレント状態の存在、つまり凝縮体の特徴を示している。拡張された自発的コヒーレンスのパターンと自発的偏光のパターンは相関しており、多成分コヒーレント状態の性質を示している。さらに、コヒーレント励起子気体で位相特異点も観測された。これらの現象はすべて、数ケルビン未満に励起子気体が冷却されたときに現れる。 Full Text PDF 目次へ戻る
