WS$_2$/WSe$_2$ 异质双层中莫尔势的起源：晶格重构和层间电荷转移的贡献
介观与纳米尺度物理
2026-02-11 v1 材料科学
摘要
在 WS/WSe 异质双层中形成的莫尔超晶格已成为探索量子多体物理的一个激动人心的平台。关键机制是由层间相互作用的横向调制引起的带边载流子的莫尔势。这种俘获势导致平带的形成，从而增强了强关联效应。然而，对这一有趣势的起源的全面理解仍然难以捉摸。在本文中，我们对在 WS/WSe 异质双层中形成的 R 型和 H 型莫尔图案中莫尔势的起源进行了全面研究。我们表明，晶格重构和层间电荷转移都对莫尔势的形成有显著贡献。特别是，晶格重构引入了非均匀的局部应变，这为位于 WS 层的导带边态产生了 200 meV 的能量调制，为位于 WSe 层的价带边态产生了 20 meV 的能量调制。此外，晶格重构还引入了压电势能，其幅度根据堆叠和带边载流子从 40 meV 到 90 meV 不等。层间电荷转移引入了内建电场，导致 R 型莫尔图案的能量调制为 80 meV，H 型莫尔图案为 40 meV。综合考虑晶格重构和层间电荷转移两种效应，R 型和 H 型莫尔图案中莫尔势的形成都得到了很好的理解。这种俘获势将导带和价带的波函数局域在 R 型莫尔图案的同一莫尔位点附近，而对于 H 型莫尔图案则局域在不同的莫尔位点附近。
引用
@article{arxiv.2602.09526,
title = {Origin of Moir\'{e} Potentials in WS$_2$/WSe$_2$ Heterobilayers: Contributions from Lattice Reconstruction and Interlayer Charge Transfer},
author = {Youwen Wang and Nanya Gao and Qingjun Tong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.09526},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 8 figures