来源：德国亥姆霍兹国家研究中心联合会；电子科技大学太赫兹科学技术研究中心 韦元培 编译

    只有几个原子层的极薄材料有望应用于电子和量子技术。由德累斯顿工业大学领导的一个国际团队在德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心（HZDR）进行的一项实验取得了显著进展： 专家们能够在一种超薄、有效的二维材料中诱导出电中性和带电发光粒子之间的超快切换过程。

    这一成果为光学数据处理和柔性探测器的研究开辟了新的前景。该研究成果发表在《自然-光子学》杂志上。

    与更传统的块状晶体相比，二维半导体可以表现出截然不同的特性。尤其是，二维半导体更容易产生所谓的激子粒子： 如果一个已知带负电荷的电子在材料中吸收能量而被激发，它就会离开原来的位置。它会留下一个移动电荷--带正电的 “空穴”。

    电子和空穴相互吸引，形成一种称为激子的结合态，这是一种电子对。如果附近有另一个电子，它就会被拉向另一个电子，形成一种三粒子状态--科学术语称之为三离子。三离子的特点是将电荷与强光发射结合在一起，可以同时进行电子和光学控制。

    一段时间以来，激子和三离子之间的相互作用一直被认为是一种开关过程，这种过程本身就很有趣，而且对未来的应用也很有意义。事实上，许多实验室已经成功地在这两种状态之间进行了有针对性的切换，但迄今为止切换速度有限。

    这项研究由德累斯顿工业大学的阿列克谢-切尔尼科夫（Alexey Chernikov）教授领导，HZDR物理学家斯蒂芬-温纳尔（Stephan Winnerl）博士现在已经能够大大加快这种切换。这项工作是在维尔茨堡-德累斯顿 “量子材料中的复杂性和拓扑结构（ct.qmat） ”英才集群框架内进行的。来自马尔堡、罗马、斯德哥尔摩和筑波的研究人员为该项目做出了重要贡献。