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探测莫尔异质结激子图景中的关联效应

材料科学 2024-03-02 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

激子是由单粒子空穴与电子间库仑相互作用形成的两粒子关联束缚态。在固态中,与周围准粒子的协同相互作用可强烈定制激子性质,并可能甚至创造新的关联物质态。因此,从基础层面获取此类协同与关联激子行为极为必要。此处我们发现,在 II 型能带对齐的莫尔异质结中,激子空穴的超快转移导致从两粒子激子态光发射的电子单粒子能量出现令人惊讶的亚 200 fs 上移。尽管能量弛豫通常使光谱特征能量下移,我们表明这一异常上移是激子准粒子的电子与空穴部分关联相互作用的清晰指纹。借此,时间分辨光电子能谱被直接确立为获取二维量子材料中激子关联与协同行为的强有力方法。我们的工作凸显了这一新能力,并激励未来对莫尔异质结中光学不可及的关联激子与电子态的研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.17886,
  title  = {Probing correlations in the exciton landscape of a moir\'e heterostructure},
  author = {Jan Philipp Bange and David Schmitt and Wiebke Bennecke and Giuseppe Meneghini and AbdulAziz AlMutairi and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Daniel Steil and Sabine Steil and R. Thomas Weitz and G. S. Matthijs Jansen and Stephan Hofmann and Samuel Brem and Ermin Malic and Marcel Reutzel and Stefan Mathias},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.17886},
  year   = {2024}
}

备注

32 pages, 4 main figures, 5 supplemental figures