单层 MoS2 中的谷间双激子与多体效应
介观与纳米尺度物理
2015-09-23 v2 材料科学
摘要
两个激子之间的相互作用可导致形成称为双激子的束缚准粒子。它们的性质由组成激子决定，其轨道和自旋态类似于原子。单层过渡金属硫族化合物 (TMDs) 提供了一个独特的系统，其中激子获得了一种新的自由度——谷赝自旋，从而可以产生一种新型的谷间双激子。这些双激子由来自不同谷的两个激子组成，这与传统半导体中的双激子不同，并且在原子和分子系统中没有直接的类比。然而，它们的谷特性无法通过传统的输运和光学测量来获取。在此，我们报告了利用超快泵浦 - 探测光谱在单层 TMD MoS2 中观测到谷间双激子。通过应用具有不同螺旋度的宽带探测脉冲，我们识别出两种具有 60 meV 和 40 meV 大结合能的谷间双激子。此外，我们还揭示了超越双激子成对相互作用的效应，其中激子能量随激子密度增加而发生红移，表明它们之间存在多体相互作用。
引用
@article{arxiv.1312.2918,
title = {Intervalley biexcitons and many-body effects in monolayer MoS2},
author = {Edbert J. Sie and Alex J. Frenzel and Yi-Hsien Lee and Jing Kong and Nuh Gedik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.2918},
year = {2015}
}
备注
Accepted in Physical Review B