原子级薄半导体中库仑束缚的四粒子与五粒子谷电子态
介观与纳米尺度物理
2018-10-24 v1 材料科学
摘要
作为承载具有量子化角动量的紧密束缚电子-空穴对之宿主，过渡金属硫族化合物的原子级薄半导体为光学寻址谷自由度提供了引人注目的平台。特别是，这些体系中中性与带电激子的谷电子性质已被广泛研究。与此同时，涉及更多粒子的关联量子态迄今难以捉摸且存在争议。本文给出高质量单层二硒化钨样品中谷电子四粒子双激子与五粒子激子-三子的实验证据。通过电荷掺杂、热激活与磁场调控测量，我们确定双激子与激子-三子的光学发射分别相对于亮激子与三子是束缚的。此外，双激子与激子-三子均为涉及暗激子的谷间束缚态，产生具有大负谷极化的发射，与熟知的两粒子激子相反。我们的研究为利用高阶激发构建谷电子量子器件提供了新机遇。
引用
@article{arxiv.1802.10247,
title = {Coulomb-bound four- and five-particle valleytronic states in an atomically-thin semiconductor},
author = {Shao-Yu Chen and Thomas Goldstein and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Jun Yan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.10247},
year = {2018}
}