由哥廷根大学领导的一个国际研究小组首次观察到了一种物理现象的形成，这种现象在二维材料中将阳光转化为电能方面发挥了作用。科学家们成功地使被称为“暗莫尔层间激子”的准粒子可见，并使用量子力学解释了它们的形成。研究人员展示了哥廷根大学新开发的一种实验技术——即飞秒光发射动量显微镜——如何在微观层面提供深刻的见解，这将与未来技术的发展相关。他们的研究成果发表在《自然》杂志上。

由二维半导体材料制成的原子级薄层结构是电子、光电子和光伏领域的未来组件中有希望的候选者。有趣的是，这些半导体的特性可以通过一种不寻常的方式进行控制：就像乐高积木一样，原子级薄层可以相互堆叠。

然而，还有另一个重要的技巧：虽然乐高积木只能堆叠在顶部——无论是直接堆叠还是以90度角扭曲——半导体结构中的旋转角度是可以变化的。正是这种旋转角度对于生产新型高效太阳能电池很有帮助。然而，虽然改变这个角度可以揭示新技术的突破，但它也带来了实验挑战。

事实上，由于典型的实验方法只能间接获得“莫尔层间激子”，因此，这些激子通常被称为“暗”激子。哥廷根大学物理学院初级研究小组负责人Marcel Reutzel博士解释说：“在飞秒光发射动量显微镜的帮助下，我们实际上在设法使这些暗激子可见。这种设备使我们能够测量激子是如何在百万分之一毫秒的时间尺度上形成的。我们可以使用马尔堡大学Ermin Malic教授研究小组开发的量子力学理论来描述这些激子形成的动力学。”

哥廷根大学物理学院教授、这项研究的负责人Stefan Mathias说：“这些结果不仅让我们对暗莫尔层间激子的形成有了基本的了解，而且还开辟了一个全新的视角，使科学家能够研究新迷人材料的光电特性。这项实验具有开创性，因为我们首次检测到了印在激子上的莫尔电位特征，即两个扭曲半导体层组合后对特性产生的影响。未来，我们将进一步研究这种特定的效果，以了解更多关于所得材料的特性。”（编译:Qtech）