전자-정공 이중층 내 트라이온 홀 효과

쿨롱 결합된 전자-정공 이중층은 자기장 없이도 평형 엑시톤(전자-정공 쌍) 연구를 가능하게 했습니다. 엑시톤 유체에 추가 전자나 정공을 도핑하면 트라이온(두 전자와 한 정공 또는 그 반대의 결합 상태)의 평형 유체가 형성됩니다. 따라서 자기장 하에서 트라이온 홀 효과가 예상되지만, 아직 입증된 바는 없습니다. 본 연구에서는 연속적으로 밀도 조절이 가능한 쿨롱 결합 전자 및 정공층을 지지하는 MoSe2/WSe2 이종구조에서 트라이온 홀 효과를 관찰했습니다. 이 효과는 수직 자기장에 노출된 트라이온에 작용하는 로렌츠 힘에서 비롯됩니다. 자기수송 및 쿨롱 드래그 측정의 결합을 통해, 음전하 트라이온이 존재할 때 쿨롱 드래그로 인해 정공층에서 전자와 유사한 홀 효과가 나타남을 확인했습니다. 또한, 온도가 상승하거나 도핑 밀도가 높아져 트라이온이 해리되면 이 효과는 사라집니다. 이러한 결과는 전이 금속 디칼코게나이드 이종구조가 트라이온 기반 양자 홀 현상을 구현할 수 있는 유력한 후보임을 시사합니다.