双色 moiré 超晶格用于可调谐的四极性轨子态与相关态
介观与纳米尺度物理
2025-09-19 v1 材料科学
强关联电子
摘要
过渡金属硫化物异构结构中的 moiré 超晶格提供了工程化许多体相互作用的平台。本文实现了一个由组合 R 极性和 H 极性双层且 moiré 波长不匹配的 WSe/WS/WSe 异构三层结构构成的双色 moiré 超晶格。该结构承载了费米子四极性 moiré 轨子态——由介层激子绑定到相反层空穴构成的四极性分子——其电偶极矩为零。这些轨子态源于混合化的 moiré势能，使得多个激子轨道具有可调谐的介层耦合，从而实现对激子和电子基态的控制。我们表明，垂直电场可有效重塑 moiré 激子和介层-内层电子关联，导致从介层 Mott 态向内层 Mott 态的相变，表现为增强的库仑排斥。不对称堆叠进一步丰富了激子选择规则，拓宽了自旋-光子工程的可能性。我们的结果表明，双色 moiré 超晶格作为一种可重构的新兴量子态平台，其中四极性 moiré 轨子态的发射可能实现相干且纠缠的量子光操作。
引用
@article{arxiv.2509.15118,
title = {Bichromatic Moir\'{e} Superlattices for Tunable Quadrupolar Trions and Correlated States},
author = {Mingfeng Chen and Runtong Li and Haonan Wang and Yuliang Yang and Yiyang Lai and Chaowei Hu and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Jiaqiang Yan and Jiun-Haw Chu and Erik Henriksen and Chuanwei Zhang and Li Yang and Xi Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.15118},
year = {2025}
}