双层激子从超流体变为绝缘体的现象

玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）最显著的特性之一是超流性，在这种状态下，体系表现出零黏度且能无耗散地流动。超流相已在多种玻色子体系中被观察到，范围从天然存在的量子流体（如液氦）到人工构建的平台（如双层激子和冷原子系统）。理论研究提出，相互作用可能会使BEC的基态转变为另一种奇特的物相，这种物相同时具有晶体固体和超流体的特性——被称为超固体。然而，寻找一种纯由相互作用驱动、无需外加晶格势就能实现预测的BEC固体相的材料体系，一直是未解之谜。本研究报道了在双层磁激子的层不平衡区域观察到的超流-绝缘体转变。通过绘制双层凝聚体的输运行为随密度和温度的变化，研究发现绝缘相是一种由偶极相互作用稳定的稀释激子有序态。当温度升高时，这种绝缘体熔化为恢复的超流体，这可能表明低温固体也是一种量子相干相。