化学剥离层状WS$_{2}$中双激子的宽带泵浦-探测研究

层状过渡金属硫族化合物（TMDs）中强的光-物质相互作用为新型激子器件开辟了生动的前景。TMDs的光学性质主要由紧密结合的激子及更复杂的准粒子——双激子所主导。相较于物理剥离的单层，溶剂介导的化学剥离这些二维晶体是一种适用于实际器件应用的高性价比、大规模生产方法。我们利用宽带飞秒泵浦-探测光谱在室温下探究了WS$_{2}$分散液中的超快激子过程。我们实验上探测到双激子并计算了其结合能，与早期理论预测极为吻合。利用多体物理，我们表明激子表现为Weiner-Mott激子，并通过第一性原理计算解释了激子的起源。我们详尽的时间分辨研究给出了WS$_{2}$中激子与双激子的超快辐射与非辐射寿命。的确，我们的结果展示了基于TMDs的激子准粒子调控器件在室温下工作的潜力。