锂层叠双层WSe$_2$中高度可调带结构
材料科学
2025-09-04 v1 超导电性
摘要
过渡金属二硫化物同层间体将两个量子材料研究的前沿相结合：一种是源于锂层叠（R）堆叠产生的滑动铠形电性，另一种是源于小角扭曲产生的莫耳量子物质。锂层叠同层间体的自发极化产生高度可调的带结构，与应变诱导的非线性电性共同支配扭曲双层体的拓扑结构和关联电子相。本文我们对R层叠双层WSe进行系统的低温光谱研究，定量地确立其基本电子和铠形电性特性。通过掺杂下的激子和激子-光子光谱，我们发现电子-空穴不对称性显著，确认了类型II带对齐，其中导带边和价带边分别位于 和 K 谷中。通过不同的激子响应和在位移场下可调的层间-层内激子混合，我们发现AB和BA铠形域的共存。以激子-光子为探针，我们直接测量了固有极化场并提取了层间势。最后，我们展示了电场驱动的价带最大值的对称开关，归因于铠形域的开关。这些结果提供了R层叠WSe带对齐、自发极化场和域动力学的完整实验图景，为理解扭曲双层体提供关键参数，并开启新的铠形和激子器件机会。
引用
@article{arxiv.2509.02886,
title = {Highly tunable band structure in ferroelectric R-stacked bilayer WSe$_2$},
author = {Zhe Li and Prokhor Thor and George Kourmoulakis and Tatyana V. Ivanova and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Hongyi Yu and Mauro Brotons-Gisbert and Brian D. Gerardot},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.02886},
year = {2025}
}