莫尔激子:从可编程量子发射器阵列到自旋-轨道耦合人工晶格
介观与纳米尺度物理
2017-11-15 v1 材料科学
摘要
高度均匀有序的纳米点阵列对于高性能量子光电子学(包括新型半导体激光器和单光子发射器)以及合成相互作用准粒子的人工晶格以实现量子信息处理和模拟多体物理至关重要。二维半导体的范德华异质结构天然具有有序的纳米级景观,即横向调制电子和拓扑结构的莫尔图案。在此,我们发现这些莫尔效应为长寿命层间激子实现了纳米点限域的超结构,这些超结构可以通过电学或应变调节,从完美的量子发射器阵列转变为具有巨大自旋-轨道耦合(SOC)的激子超晶格。除了发射波长的宽范围调谐外,电场还可以反转发射器阵列的自旋光学选择定则。这种前所未有的控制源于莫尔图案印刻在激子波函数上的规范结构,当跳跃将纳米点耦合到超晶格中时,该结构构成了 SOC 的基础。我们展示了莫尔图案承载着复杂跳跃的蜂窝超晶格,其中激子能带具有一个狄拉克节点和两个外尔节点,并由自旋-动量锁定的拓扑边缘模式连接。
引用
@article{arxiv.1710.07015,
title = {Moir\'e excitons: from programmable quantum emitter arrays to spin-orbit coupled artificial lattices},
author = {Hongyi Yu and Gui-Bin Liu and Jianju Tang and Xiaodong Xu and Wang Yao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.07015},
year = {2017}
}
备注
To appear in Science Advances