具有强旋子效应的栅极可调激子极化子里德伯系列
介观与纳米尺度物理
2020-06-11 v1 材料科学
摘要
电子激子极化子是一种假想的多体准粒子，由费米海（FS）中由极化电子-空穴云修饰的激子形成。理论预言其展现丰富的多体物理与反常的旋子状色散。激子极化子近来被用以解释掺杂单层过渡金属硫族化物（TMDs）的激子谱，但这些研究仅限于基态。激发态激子极化子因其更大的空间尺度可展现更丰富的多体物理，但因其固有弱信号而难以探测。本文通过光学光谱在超洁净单层 MoSe 器件中观测到 1s–3s 激子里德伯系列的栅极可调激子极化子。当 FS 扩展时，我们观察到从低到高里德伯态日益严重的抑制与陡峭能量移动。其栅极依赖的能量移动超出三子描述但符合我们的激子极化子理论。值得注意的是，激子极化子的吸收与发射带以能隙分隔，该能隙从基态到激发态增大。此类奇特特征归因于旋子状激子极化子色散，即能量极小出现在有限动量处。旋子效应从基态到激发态增强。这种具有渐显著多体与旋子效应的激子极化子里德伯系列将为探索复杂多体现象提供新平台。
引用
@article{arxiv.2006.04895,
title = {Gate-tunable exciton-polaron Rydberg series with strong roton effect},
author = {Erfu Liu and Jeremiah van Baren and Zhengguang Lu and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Dmitry Smirnov and Yia-Chung Chang and Chun Hung Lui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.04895},
year = {2020}
}