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少层二硫化钼中能带嵌套激子的超强耦合

介观与纳米尺度物理 2022-05-02 v1 材料科学 光学

摘要

二维过渡金属硫族化物(2D TMDCs)是研究光与物质相互作用的有趣平台,因为它们将传统半导体的电子特性与有机体系中观察到的光学共振相结合。然而,强激子-极化子耦合中所展示的耦合强度仍远低于有机体系中的值。本文中,我们采用新方法,利用少层二硫化钼(FL-MoS2\text{FL-MoS}_2)中带隙以上 C 激子的大振荡强度。我们展示了在室温下将 FL-MoS2\text{FL-MoS}_2 C 激子耦合到表面等离极化子时,k 空间 Rabi 分裂为 293 meV。该值为未耦合激子能量(2.67 eV 或 464 nm)的 11%,约为 TMDCs 中典型值的 2 倍,使系统进入超强耦合 regime。我们的结果向最终在 CMOS 兼容系统——即二维 TMDCs——中于可见光谱实现超强耦合的高效量子相干过程迈出了一步。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.13768,
  title  = {Ultrastrong Coupling of Band-Nested Excitons in Few-Layer Molybdenum Disulphide},
  author = {Aaron H. Rose and Taylor J. Aubry and Hanyu Zhang and Jao van de Lagemaat},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.13768},
  year   = {2022}
}