四原子厚度混合双层晶体中激子的分子调控
材料科学
2025-02-11 v3 计算物理
光学
摘要
由二维（2D）晶体单层堆叠形成的双层晶体会产生控制激子现象的层间势，但受限于其固定的共价晶格。用原子级薄的分子晶体替换其中一层可以克服这一限制，因为对官能团的精确控制实现了可调的 2D 分子晶格，进而调控电子结构。在此，我们报道了在四原子厚度混合双层晶体（HBCs）中对晶格和激子的分子调控，该晶体由基于苝的分子单层和过渡金属硫族化物（TMD）单晶的单层合成。在 HBCs 中，我们观察到各向异性光致发光信号，表现出分子和 TMD 激子的特征，并直接由分子几何形状和 HBC 组成调控。从头计算表明，这种各向异性发射源于杂化激子，这些激子通过杂化的双层能带结构继承了双层各自的性质。我们的工作建立了一个合成的、基于分子的 2D 量子材料平台，具有工程化层间势的潜力。
引用
@article{arxiv.2412.12027,
title = {Molecular tuning of excitons in four-atom-thick hybrid bilayer crystals},
author = {Tomojit Chowdhury and Aurélie Champagne and Patrick Knüppel and Zehra Naqvi and Mengyu Gao and Nathan Guisinger and Kin Fai Mak and Jeffrey B. Neaton and Jiwoong Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.12027},
year = {2025}
}
备注
This revised version of the paper has undergone substantial modifications, and a portion of these changes has been submitted as a separate work under the ID arXiv:2502.01629