对称三层异结构中的四极子和偶极子激子：从第一性原理理论的见解
介观与纳米尺度物理
2024-06-17 v1
摘要
van der Waals 异结构中的激子呈现多种不同形式。在双层结构中，电子和空穴可能位于同一层上，也可能分离形成具有垂直偶极矩的层间激子。我们利用第一性原理计算研究了处于垂直电场下的对称 WS/MoS/WS 异结构中的激子。激子在小场强下表现为二次 Stark 位移，在更强场下表现为线性 Stark 位移。这种行为可追溯到来自于具有相反偶极矩的层间激子之间的耦合，导致在小场强下形成四极子激子。四极子激子的形成由层间激子在电场引起的能级分裂大小以及它们之间的耦合（由穿过 MoS 层的空穴隧穿决定）决定。对于倒置结构 MoS/WS/MoS，偶极子激子通过穿过 WS 层的电子隧穿相互耦合。由于这种效应较弱，所形成的四极子激子更脆弱，在较弱的电场下即会坍缩。
引用
@article{arxiv.2406.09809,
title = {Quadrupolar and dipolar excitons in symmetric trilayer heterostructures: Insights from first principles theory},
author = {Thorsten Deilmann and Kristian Sommer Thygesen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.09809},
year = {2024}
}