　研究チームは、二セレン化パラジウム（palladium diselenide、PdSe2）結晶を用い、凝縮系物質において暗黒状態を発見した。この結晶は、単位格子の中に2対4つの副格子（格子の中に存在するもう1つの周期構造）が存在するユニークな構造を持つ。これらの副格子は、結晶全体にわたって規則的に繰り返され、互いに特殊な対称性を保っている。

　角度分解光電子分光法を用いた測定の結果、価電子帯が、使用する光子エネルギー、偏光、散乱面にかかわらず、ブリルアンゾーン（結晶中の電子の動きを表す領域）全体にわたって事実上観測不可能であることを発見し、この観測結果が光と相互作用しない状態である暗黒状態の存在を示唆した。

二セレン化パラジウムにおける副格子構造と暗黒状態の形成メカニズム

　この発見は同じ構造を持つ他の物質にも当てはまる可能性があり、これまで説明できなかったさまざまな現象の理解につながるかもしれない。例えば、銅酸化物（超電導体）、ハロゲン化鉛ペロブスカイト（太陽電池材料で注目されている）、密度波系などの物質で観察された現象が、この暗黒状態のメカニズムによって説明できるかもしれない。

Source and Image Credits: Chung, Y., Kim, M., Kim, Y. et al. Dark states of electrons in a quantum system with two pairs of sublattices. Nat. Phys.（2024）. https://doi.org/10.1038/s41567-024-02586-x

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