无莫尔异质双层中光学激子的非线性与负有效扩散
介观与纳米尺度物理
2023-08-04 v2 材料科学
摘要
我们在具有抑制无序的原子级重构 MoSe2/WSe2 异质双层中研究了层间激子扩散。局域原子堆垛关系通过特征光学吸收、圆偏振光致发光和 g 因子测量得到确认。利用瞬态显微镜，我们观察到层间激子的传播性质独立于莫尔或无序诱导的局域势中的俘获。由自由粒子的特征温度依赖性所证实，在液氦温度和低激发密度下层间激子的线性扩散系数比先前观测值高出近 1000 倍。我们进一步通过实验与模拟中解耦两个过程，表明激子-激子排斥和湮灭对非线性传播的贡献几乎相等。最后，我们展示了在从激子主导到等离子体主导的 regime 转变过程中，光发射在数个 100 皮秒内随时间的有效收缩。由用于识别 Mott 阈值的能隙重整化的微观计算所支持，这表明了快速扩展的短寿命电子-空穴等离子体与较慢的长寿命激子群体之间的瞬态跨越。
引用
@article{arxiv.2306.12339,
title = {Non-linear and negative effective diffusivity of optical excitations in moir\'e-free heterobilayers},
author = {Edith Wietek and Matthias Florian and Jonas M. Göser and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Alexander Högele and Mikhail M. Glazov and Alexander Steinhoff and Alexey Chernikov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.12339},
year = {2023}
}