单层 MoSe$_2$ 中的中性及带电谷间双激子
介观与纳米尺度物理
2017-07-04 v1
摘要
在原子级厚度的过渡金属硫族化物（TMDs）中，库仑相互作用的介电屏蔽减弱导致了强关联多体态，包括激子和三子，它们主导了光学性质。更高阶的状态（如束缚双激子）是可能存在的，但仅使用线性光学光谱方法难以明确识别。在此，我们实现了偏振分辨二维相干光谱学，以揭示单层 MoSe 复杂的光学响应并识别多个高阶关联态。中性和带电谷间双激子的决定性特征出现在交叉偏振二维光谱中，表现为具有分别约 20 meV 和约 5 meV 结合能的明显共振——这与近期使用变分法和 Monte Carlo 方法的计算结果相似。一个考虑了谷依赖光学选择规则的理论模型揭示了产生这些状态的特定量子路径。本文识别出的谷间双激子由来自不同谷的中性和带电激子组成，为创造奇异的激子-极化子凝聚物以及开发超薄双激子激光器和偏振纠缠光子源提供了新机遇。
引用
@article{arxiv.1609.02008,
title = {Neutral and Charged Inter-Valley Biexcitons in Monolayer MoSe$_2$},
author = {Kai Hao and Lixiang Xu and Judith F. Specht and Philipp Nagler and Kha Tran and Akshay Singh and Chandriker Kavir Dass and Christian Schüller and Tobias Korn and Marten Richter and Andreas Knorr and Xiaoqin Li and Galan Moody},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.02008},
year = {2017}
}