利用纳米柱上的异质双层通过亚衍射极限探测观测莫尔俘获双激子
介观与纳米尺度物理
2025-09-03 v1 材料科学
应用物理
光学
量子物理
摘要
在纳米尺度上调控粒子间相互作用程度的能力极具吸引力。此类相互作用的光谱特征通常很微弱，需要特殊的探针来观测。为此，被困在莫尔超晶格周期势阱中的层间激子提供了丰富的相互作用物理，特别是由于相互作用中同时存在吸引和排斥成分。在此我们表明，在 WS/WSe 异质双层中，由于直接相互作用与交换相互作用之间的复杂竞争，当长度尺度从莫尔间缩小到莫尔内时，两个层间激子之间的库仑力会从排斥切换为吸引。这一发现偏离了由于层极化导致层间激子相互排斥的传统观念。这表现为同时观测到莫尔激子的反常超线性幂律和莫尔俘获双激子的稳定化。该实验观测得益于将异质双层放置在聚合物纳米柱/金膜堆叠结构上，与平坦样品相比，该结构通过选择性探测更小集合的莫尔口袋，显著减少了非均匀光谱展宽。这创造了一个有趣的平台，可用于探索莫尔俘获激子与高阶准粒子之间的相互作用。
引用
@article{arxiv.2509.00879,
title = {Observation of moir\'e trapped biexciton through sub-diffraction-limit probing using hetero-bilayer on nanopillar},
author = {Mayank Chhaperwal and Suman Chatterjee and Suchithra Puliyassery and Jyothsna Konkada Manattayil and Rabindra Biswas and Patrick Hays and Seth Ariel Tongay and Varun Raghunathan and Kausik Majumdar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.00879},
year = {2025}
}