WS$_2$-WSe$_2$ 异双层中依赖于扭转角的莫尔势里的反常层间激子扩散
材料科学
2020-06-05 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
半导体范德瓦耳斯 (vdW) 异质结构中莫尔图样引入的纳米尺度周期势为设计激子超晶格提供了新平台。为实现这些应用，有必要深入理解莫尔势中层间激子的局域化与离域化。在此，我们利用瞬态吸收显微镜结合第一性原理计算，在时间、空间和动量域上研究了 WS-WSe 异双层中受莫尔势调制的层间激子动力学与输运。实验结果验证了能量上有利的 K-Q 层间激子的理论预言，并揭示了由 K-Q 与 K-K 激子之间依赖于扭转角的能量差所控制的激子布居动力学。空间和时间分辨的激子布居成像直接可视化了由约 100 meV 的依赖于扭转角的莫尔势引起的激子局域化。由于莫尔势与强多体相互作用之间的相互作用，激子输运明显偏离正常扩散，导致依赖于激子密度和扭转角的扩散长度。这些结果对设计用于激子和自旋输运以及量子通信应用的 vdW 异质结构具有重要意义。
引用
@article{arxiv.1910.02869,
title = {Anomalous Interlayer Exciton Diffusion in Twist-Angle-Dependent Moir\'{e} Potentials of WS$_2$-WSe$_2$ Heterobilayers},
author = {Long Yuan and Biyuan Zheng and Jens Kunstmann and Thomas Brumme and Agnieszka Beata Kuc and Chao Ma and Shibin Deng and Daria Blach and Anlian Pan and Libai Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.02869},
year = {2020}
}