扭曲双层MoS$_2$中摩尔激子实空间成像
介观与纳米尺度物理
2025-11-26 v1 材料科学
摘要
扭曲的二维半导体产生摩尔景观，能够将激子（电子-空穴对）限制到可编程晶格中，为高效光源、传感器和室温信息处理提供途径。然而，对受限激子在摩尔单元格内的直接实空间成像仍具有挑战性；现有的论点是从空间平均远场信号推断得出，这些信号本质上不足以解决纳米尺度的变化。本文使用室温光电致动力学原子力显微镜，对2°扭曲双层MoS的摩尔层面成像了激子。我们直接解析到不同堆叠寄存器处的激子局域化：直接和间接激子在摩尔的不同堆叠寄存器处局域化，其对比由与局部生成与局域化最小值的对齐程度所决定。基于Wannier函数的摩尔激子模型再现了测量得到的能量和摩尔引起的激子波函数局域化。这些特定于物种的、单位格解析的测量约束了摩尔激子的微观模型，为激子序数提供基准，并为在石墨烯异质结构中工程化激子晶格确立了一种兼容制造的途径。
引用
@article{arxiv.2511.20398,
title = {Real-Space Imaging of Moir\'e-Confined Excitons in Twisted Bilayer MoS$_2$},
author = {Laurens J. M. Westenberg and Lumen Eek and Jort D. Verbakel and Kevin Vonk and Stijn J. H. Borggreve and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Paul de Boeij and Rodrigo Arouca and Cristiane Morais Smith and Pantelis Bampoulis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.20398},
year = {2025}
}