2차원 원자 이중층에서 관찰되는 고온 엑시톤 응축물

보스-아인슈타인 응축물(Bose-Einstein condensate)은 매우 낮은 온도에서 희석된 가스가 보이는 물질의 상태로써, 대부분의 보손(boson)들이 가장 낮은 양자 상태를 차지하게 된다. 이러한 응축물은 엑시톤(exciton)과 같은 보손성 유사입자(bosonic quasiparticle)에 의해서도 형성될 수 있으며, 결정 물질에서는 반도체 또는 그레핀의 양자웰 상태(quantum well state)에서도 관찰된다. Kin Fai Mak과 공동연구원들은 2차원 전이 금속 디칼코게니드(dichalcogenide)의 반데르발스(wan der Waals) 이질구조에서 100K 이상의 온도에서 인터레이어 엑시톤의 응축 현상을 관찰한 결과를 발표하였다. 보스-아인슈타인 응축(Bose-Einstein condensate)은 이러한 물질 내의 거대 엑시톤 결합 에너지 때문에 높은 온도에서 존재하였으며, 이중층 구조와 터널 장애물을 통해서 엑시톤의 수명을 극대화할 수 있었다. 이러한 연구 결과는 응축물 기반 옵톡일렉트로닉스와 엑시톤-유발 초전도현상을 개발하기 위한 첫 단계가 될 것으로 보인다.