WSe2/WS2 异质结中势阱俘获莫尔激子的可高度调控谷极化
介观与纳米尺度物理
2025-03-11 v1
摘要
通过堆叠过渡金属二硫属化物半导体原子层所创造的莫尔超晶格，已成为一类引人注目的人工光子与电子材料。这些结构的一个吸引人之处在于继承了组成单层的谷自由度。近期研究表明，莫尔激子的谷极化具有高度可调性。在 WSe2/WS2 异质结中，观察到通过增加光激发功率可显著改善谷极化，这一行为与单层截然不同，且至今缺乏清晰的理解。在本工作中，我们证明这种高度可调的谷特性源于莫尔超晶格的填充，这为工程化这些量子光谷电子学平台提供了一种引人入胜的机制。我们的数据进一步表明，长程电子-空穴交换相互作用尽管在结中显著减弱，但在低布居数下仍是莫尔激子谷间散射的主导来源。通过磁场调控，我们在实验中定量测定了 0 度和 60 度扭曲样品的交换相互作用强度分别为 0.03 meV 和 0.24 meV，比单层中的强度弱约一个数量级。
关键词
引用
@article{arxiv.2503.06299,
title = {Highly tunable valley polarization of potential-trapped moir\'e excitons in WSe2/WS2 heterojunctions},
author = {Yueh-Chun Wu and Matthew DeCapua and ZhongChen Xu and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and YouGuo Shi and Jun Yan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.06299},
year = {2025}
}