原子级薄过渡金属二硫属化物中的激子

石墨烯和单层过渡金属二硫属化物（TMDs）等原子级薄材料，因其降低的维度和晶体对称性而展现出非凡的物理性质。半导体过渡金属二硫属化物家族是研究二维（2D）系统基础特性的极具前景的平台，由于其在单层极限下的直接带隙和高效的光 - 物质耦合，在光电子学和谷电子学方面具有潜在应用。具有破缺反演对称性的晶格结合强自旋 - 轨道相互作用，导致了自旋和谷自由度的独特组合。此外，单层的二维特性以及来自环境的弱介电屏蔽产生了显著的库仑相互作用增强。由此形成的束缚电子 - 空穴对（即激子）主导了材料的光学和自旋性质。在此，我们回顾了最近在理解单层 TMDs 激子性质方面的进展，并提出了未来的挑战。我们重点关注强直接和交换库仑相互作用的后果，讨论激子 - 光相互作用以及其他载流子和激子对 TMDs 中电子 - 空穴对的影响。最后，描述了对谷极化的影响，并总结了在外加电场和磁场中观察到的能量和极化的调控。