扭曲过渡金属硫族化物双层中的深 moiré 势
介观与纳米尺度物理
2021-05-04 v1
摘要
在半导体过渡金属硫族化物（TMDs）的扭曲双层中，结构波纹与电子耦合的共同作用产生周期性 moiré 势，可约束带电与中性激子。本文利用扫描隧道显微镜（STM）报道了 H 堆垛构型下 WSe2 与 MoSe2 扭曲双层的结构与光谱性质实验测量。我们的实验揭示，小角度下这些双层中的 moiré 势出乎意料地大，价带达到 300 meV 以上、导带达到 150 meV 以上——比仅基于层间耦合的理论估计大一个数量级。我们进一步证明，moiré 势是 moiré 波长的非单调函数，在约 13 nm 的 moiré 周期处达到最大值。这种非单调性与 moiré 图案结构从短 moiré 波长下堆垛序的连续变化到长 moiré 波长下一维孤子主导结构的剧烈转变相吻合。我们表明，moiré 图案的面内结构可由连续力学弛豫模型很好地刻画，并发现 moiré 结构与内应变而非层间耦合是决定 moiré 势的主导因素。我们的结果展示了利用精密 moiré 结构为量子电子学与光电子学创造深束缚载流子或激子的潜力。
引用
@article{arxiv.2008.07696,
title = {Deep moir\'e potentials in twisted transition metal dichalcogenide bilayers},
author = {Sara Shabani and Dorri Halbertal and Wenjing Wu and Mingxing Chen and Song Liu and James Hone and Wang Yao and Dmitri N. Basov and Xiaoyang Zhu and Abhay N. Pasupathy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.07696},
year = {2021}
}