单层谷半导体中的朗道量子化激子吸收与发光
介观与纳米尺度物理
2020-03-04 v1 材料科学
摘要
我们研究了磁场下单层WSe的朗道量子化激子吸收与发光。我们观察到亮激子与三激子（或激子-极化子）以及暗三激子及其声子复制态中的栅压依赖量子振荡。我们的结果揭示了自旋与谷极化的朗道能级（LLs），其填充因子在底导带为，在顶价带为到，包括质量狄拉克费米子的贝里曲率诱导的 LLs。朗道能级填充在激子能量位移中产生周期性平台，并伴随激子吸收宽度与幅度的尖锐振荡。这种特殊的激子行为可通过半经验计算模拟。实验推导的导带（g ~ 2.5）与价带（g ~ 15）g因子超过单粒子模型中的预测值（分别为g = 1.5, 5.5）。这种g因子增强意味着栅压单层WSe中存在强多体相互作用。朗道量子化、激子效应与多体相互作用之间的复杂交织使单层WSe成为探索新颖关联量子现象的有前景平台。
引用
@article{arxiv.2001.06787,
title = {Landau-quantized excitonic absorption and luminescence in a monolayer valley semiconductor},
author = {Erfu Liu and Jeremiah van Baren and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Yia-Chung Chang and Chun Hung Lui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.06787},
year = {2020}
}