隧穿耦合范德瓦耳斯异质三层中的四极激子
介观与纳米尺度物理
2022-08-12 v1
摘要
强束缚激子及其间的多体相互作用决定了二维半导体范德瓦耳斯 (vdW) 异质结构中的光-物质相互作用。与基本粒子不同，凝聚态中的准粒子 (如激子) 可被裁剪以改变其相互作用并实现涌现的量子相。在此，我们利用 WS/WSe/WS 异质三层，创造了反向取向偶极激子的量子叠加——一种四极激子——其中电子在 WS 层中实现层杂化，而空穴局域在 WSe 中。与偶极激子相反，对称四极激子在平面外电场中仅发生红移，与 ab initio 计算一致，并在更高电场下恢复偶极特性。电场调节杂化并可通过改变激子波函数实现寿命控制。与偶极激子相比，异质三层激子缺乏密度依赖的蓝移，与四极相互作用一致。我们的结果将 vdW 异质三层呈现为一个场可调平台，用于设计光-物质相互作用并探索自发有序多激子相之间的量子相变。
引用
@article{arxiv.2208.05490,
title = {Quadrupolar excitons in a tunnel-coupled van der Waals heterotrilayer},
author = {Weijie Li and Zach Hadjri and Jin Zhang and Luka M. Devenica and Song Liu and James Hone and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Angel Rubio and Ajit Srivastava},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.05490},
year = {2022}
}