(a)光致發光(PL)測量顯示激子到電子-空穴液體(EHL)的躍遷和峰值強度增加。(b)計算出試樣應變引起的帶隙位移(參考K-VB)。插圖顯示了基於拉曼光譜測量[10]的應變與溫度的擬合。(c)晶格膨脹時能帶結構演變示意圖。虛線表示電子-空穴的準費米能級。陰影區域顯示了相變前後的帶隙。資料來源:《物理評論B》(2021)。DOI: 10.1103 / PhysRevB.103.075416

電子空穴液體是在半導體中形成的一種獨特的集體量子態，其中自由電荷可以凝結成液滴。這些液滴在基於光束而不是電線的鐳射控制電路中有著有趣的用途。不幸的是，電子空穴液體通常只存在於極端寒冷的環境中，不適用於真正的裝置。但如果這些液滴可以在材料加熱時形成呢?

我們的研究預測，這些液滴可能會在比之前認為的溫度高出1000華氏度(F)的溫度下凝結。我們將幾個計算模型和之前的實驗結果結合在一起做出了預測，並將其作為一種新的單原子二硫化鉬薄片電子-空穴液體躍遷的meta分析的成分。

我們表明,我們的第一個原則分析與物理資料我們透過光譜學和我們能夠測量材料的重要特性,如一個巨大的23倍發光強度增加,運營商的數量每個山谷,intraband有生之年,和其他引數,將給予我們更多的瞭解這種材料在原子層面上的行為。

這項新的計算工作表明，單原子薄半導體薄片的獨特形狀使它們成為電子空穴液體的絕佳棲息地，即使溫度高於室溫。綜合多種計算機模型和實驗的結果，我們證實了這些薄片發出的光確實是液滴形成的訊號。

這一第一原理分析成功地預測了我們之前觀測到的測量結果，這對於這些電子-空穴液體觀測的有效性以及使用基礎物理模型分析光譜和提取系統有意義的資訊來說都是一個巨大的勝利。

我們仍然不能完全解釋這些液滴發出的光，但有一件事是清楚的:原子薄的材料有自己的一套規則。