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通过过渡金属硫族化物单层中的激子进行光束路由

材料科学 2026-08-12 v1 介观与纳米尺度物理 光学
作者: Yonas Lebsir , Jacob Terndrup Heiden , Jorge Barcia Rodríguez , Maria Papadopoulou , Kenji Watanabe , Takashi Taniguchi , N. Asger Mortensen , Sergii Morozov , Nicolas Ubrig
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摘要

纳米尺度的光路由通常依赖于纳米结构表面将方向性印刻到发射上。利用低温、角度分辨阴极荧光光谱，我们表明半导体的本征激子跃迁本身即可产生定向发射。我们探测了 WSe2_2、MoSe2_2 和 MoTe2_2 单层，并通过其独特的角发射谱分辨了单层 WSe2_2 的激子种类——亮激子、三子和自旋禁戒暗激子。虽然亮激子和三子的面内跃迁偶极子主要沿表面法向辐射，但在垂直入射光激发下无法触及的暗激子的面外偶极子在大角度处产生了定向发射通道。我们进一步通过局域介电环境调控中性激子与带电激子发射之间的平衡。我们的结果确立了 TMD 单层中的暗激子作为紧凑光子结构中无需额外纳米结构的定向光发射平台。

关键词

光束路由 激子 过渡金属硫族化物 暗激子 阴极荧光光谱 定向发射

引用

@article{arxiv.2608.12105,
  title  = {Beam Routing through Excitons in Transition Metal Dichalcogenide Monolayers},
  author = {Yonas Lebsir and Jacob Terndrup Heiden and Jorge Barcia Rodríguez and Maria Papadopoulou and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and N. Asger Mortensen and Sergii Morozov and Nicolas Ubrig},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2608.12105},
  year   = {2026}
}