单层 MoS$_{2}$ 中由于谷间和谷内电子 - 空穴交换相互作用导致的谷退极化

我们研究了单层 MoS$_{2}$ 中由于电子 - 空穴交换相互作用导致的谷退极化。计算了谷内和谷间电子 - 空穴交换相互作用的长程和短程部分。我们发现，长程和短程交换相互作用均可引起谷间和谷内亮激子跃迁。由于价带的巨大分裂，谷内亮激子跃迁通道几乎被禁止，而由于交换相互作用引起的谷间通道可以通过 Maialle-Silva-Sham 机制 [Phys. Rev. B {\bf 47}, 15776 (1993)] 有效地导致谷退极化。仅考虑长程交换相互作用时，计算结果与最近的谷极化实验吻合良好，包括时间分辨谷极化测量、泵浦 - 探测实验和稳态 PL 偏振测量。我们进一步表明，对于具有大（小）质心动量的 A-激子，长程交换相互作用可引起快速（慢速）的谷间激子跃迁。