WSe$_2$ 双层中依赖于堆叠的激子多重性
材料科学
2022-07-18 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
原子级薄的二维材料的扭曲层实现了一系列广泛的新型量子材料，其工程化的光学与输运现象源于自旋和谷自由度以及杂化层间能带中的强电子关联。在此，我们报告了通过控制化学气相合成高质量大面积晶体所获得的两种稳定构型——2H（ 扭转）和 3R（ 扭转）堆叠——的 WSe 同质双层的实验与理论研究。利用低温下的光吸收和光致发光光谱，我们揭示了 2H 和 3R 双层 WSe 光学特性的显著差异，并基于超越 DFT (beyond-DFT) 的理论计算对此进行了解释。我们的结果突出了层堆叠对吸收中动量直接层内激子跃迁光谱多重性的作用，并将光致发光中声子边带的多重性与具有不同自旋谷和层特征的动量间接激子联系起来。我们的综合研究可推广至其他层状同质双层和异质双层半导体系统，并突出了晶体对称性与堆叠对层间杂化态的作用。
引用
@article{arxiv.2112.08994,
title = {Stacking-dependent exciton multiplicity in WSe$_2$ bilayers},
author = {Zhijie Li and Jonathan Förste and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Bernhard Urbaszek and Anvar S. Baimuratov and Iann C. Gerber and Alexander Högele and Ismail Bilgin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.08994},
year = {2022}
}