单层 MoS2 中紧束缚三子态的观测

二维 (2D) 原子晶体，如石墨烯和过渡金属二硫化物，已涌现为一类具有非凡物理性质的新材料。与石墨烯不同，单层 MoS2 是一种非中心对称材料，具有直接能隙。最近在该材料中证实了强光致发光、场效应晶体管中超过 $10^8$ 的电流开关比，以及通过光螺旋度实现高效的谷和自旋调控。在此，我们报道了在掺杂单层 MoS2 中对紧束缚负三子态的光谱学识别，这是一种由两个电子和一个空穴组成的准粒子。这些准粒子可由具有谷和自旋极化的空穴产生，在其他半导体材料中没有类似物。它们还具有较大的结合能（约 20 meV），使其即使在室温下也显著存在。我们的结果为 2D 原子晶体中的多体相互作用基础研究以及光电子和谷电子学应用开辟了新途径。