双层 WSe$_2$ 中层间激子的态依赖与动量依赖非线性斯塔克效应
介观与纳米尺度物理
2025-02-20 v1 光学
摘要
范德华异质结构中的层间激子具有丰富的集体相、广阔的光电应用前景以及出色的可调性，其中通过电子手段进行控制尤为相关且实用。本文以双层 WSe 为例，揭示了激子的层间局域化如何决定其对外部电场的响应。利用多体微扰理论，我们计算了在不同堆叠对称性下施加电场和/或应变时的激子色散，以绘制四个不同的有限动量能谷中相互竞争的低能激子图景。虽然层内激子不受电场影响，但部分层间激子表现出非线性斯塔克频移，该频移在达到临界阈值后变为线性。非线性程度是激子电子子分量层杂化的直接量度。我们的发现解释了近期实验中观察到的奇特斯塔克频移区域、零场附近（反）对称频移的本质，以及偶极激子对外部微扰的敏感性，这些均与其在激子凝聚体、光电器件和量子发射体中的进一步应用高度相关。
引用
@article{arxiv.2502.13861,
title = {State- and momentum-dependent nonlinear Stark effect of interlayer excitons in bilayer WSe$_2$},
author = {Cem Sevik and Engin Torun and Milorad V. Milosevic and Fulvio Paleari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.13861},
year = {2025}
}