Exciton Transport in a Bilayer Quantum Hall Superfluid
当ν=1时，双层量子霍尔系统支持激子基态.除了通常的带电准粒子，这个系统具有凝聚自由度：激子输运。这种中性传输模式的检测是通过使用科尔比诺多连接的几何结构，其中电荷传输被抑制。我们在这里总结了我们最近在Corbino器件上的实验，这些实验直接证明了激子在不可压缩的ν=1量子霍尔态中的输运。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall
Hybridized intervalley moiré excitons and flat bands in twisted WSe$_2$ bilayers
原子级薄的2D材料中的大表面积与体积比允许通过修改其环境来有效地调整其特性。人工堆叠成双层的两个单层导致重叠的层局部波函数引起的扭曲角依赖的激子态的杂化。在这个理论与实验的结合研究中，我们展示了扭曲WSe $_2$双层膜中层间杂化对亮激子和动量暗激子的影响。特别是，我们表明，在$Λ$点的电子的强杂化导致的动量暗K- $Λ$激子的急剧红移，伴随着出现在小扭曲角的平坦莫尔激子带。我们直接比较理论预测和实验测得的光谱，使我们能够识别来自声子辅助复合层杂交暗激子的光致发光信号。此外，我们预测的出现额外的光谱功能产生的扭曲双层晶格的莫尔电位。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall
High phonon-limited mobility of charged and neutral excitons in mono- and bilayer MoTe2
在温度和激发强度依赖的实验中，我们分析了单层和双层二碲化钼的准粒子光致发光的线形。我们确认了一个带负电荷的trion在双层的基础上，其发射特性的存在，并找到线索内和层间trions的共存与几毫电子伏分裂的能量。从激子和trion发射的线形分析，我们提取激子和trion变形势的值，以及声学和光学声子限制的迁移率在MoTe 2，迁移率显示的最高值，迄今为止报道的过渡金属dichalcogenides。
2020-04-29 cond-mat.mes-hall
Chiral excitonic systems in twisted bilayers from Förster coupling and unconventional excitonic Hall effects
本文提出通用框架，研究扭转双层半导体中Förster耦合产生的手性激子系统，并揭示其由量子几何性质导致的非传统霍尔（能斯特）效应，包括时间反演偶层霍尔逆流和交叉非线性动力学霍尔效应。
2024-06-20 cond-mat.mes-hall
Quadrupolar and Dipolar Excitons in Bilayer 2$H$-MoSe$_2$
本研究在双层2H-MoSe2中实验观测到四极子激子，发现其能量随电场二次红移，归因于层间空穴隧穿介导的谷内和谷间杂化，为电场可调多体激子研究提供了平台。
2025-03-25 cond-mat.mes-hall
Low temperature kinetics of 2D exciton gas cooling in quantum well bilayer
我们研究了玻色粒子与三维声子相互作用的二维玻色气体冷却动力学。在低温下，声子发射被能量和动量守恒所禁止。我们表明，粒子-粒子散射和杂质散射有助于玻色气体冷却。
2001-03-18 cond-mat.mes-hall
Spatially indirect intervalley excitons in bilayer WSe2
具有电子和空穴位移波函数的空间间接激子在众多迷人的物理现象和新兴的光电应用中起着关键作用，例如谷电子学、激子自旋霍尔效应、激子集成电路和高温超流性。在这里，我们揭示了三种类型的空间间接激子（包括它们的声子副本）和它们的量子限制斯塔克效应在六方氮化硼封装双层WSe 2，通过执行电场可调光致发光测量。由于不同的面外电偶极矩，三种空间间接激子之间的能量顺序可以通过垂直电场切换。值得注意的是，我们证明，辅助第一性原理计算，观察到的空间间接激子双层WSe 2也是动量间接的，涉及电子和空穴从Q和K/Γ谷的布里渊区，分别。这与先前报道的电子和空穴位于同一谷中的空间间接激子相反。此外，我们发现，在双层WSe 2的空间间接谷间激子可以表现出相当大的，掺杂敏感的圆极化。具有动量暗性质和高度可调圆偏振的空间间接激子为奇异谷物理和光子学和光电子学的技术创新开辟了新的途径。
2021-08-20 cond-mat.mes-hall
Tunable exciton polaritons in biased bilayer graphene
本文提出在微腔中利用偏置双层石墨烯实现电可调谐激子极化激元，通过半经典与量子力学方法预测其可达到强耦合机制，并证明引入epsilon-near-zero材料可进一步增强光-物质相互作用。
2025-02-10 cond-mat.mes-hall
Theory of Tunneling in the Exciton Condensate of Bilayer Quantum Hall Systems
我们开发了一个理论的层间隧穿的激子凝聚体的双层量子霍尔系统，预测强烈增强，但有限的，隧道电导峰值附近的零偏置，即使在零温度。本文强调，尽管这种强烈增强的隧穿源于自发的层间相位相干，但它根本不是约瑟夫森效应。由于强的层间相关性，双层系统表现为单个系统，使得将两个层视为独立系统的传统隧穿理论不适用。在此基础上，计算了电导峰高随层间距的变化关系，与实验结果吻合较好。
2004-07-20 cond-mat.mes-hall
Time Reversal Symmetric Topological Exciton Condensate in Bilayer HgTe Quantum Wells
我们研究了双层系统的临界碲化汞量子阱，每个具有自旋简并对无质量狄拉克费米子。在存在静电层间库仑耦合的情况下，我们自洽地确定了系统的激子凝聚序参量。通过计算平均场哈密顿量的体拓扑$\mathbb Z_2$不变量，我们发现了一种新的时间反演对称拓扑激子凝聚态，即螺旋拓扑激子凝聚态.我们认为，这一阶段可以存在的实验相关参数。有趣的是，由于它的多带性质，本双层模型表现出非平凡的自发对称性破缺和拓扑结构之间的相互作用：取决于该对称性的凝聚体序参量自发地挑选在组合的轨道和自旋空间，稳定的最小值对应于平凡和非平凡的带隙状态的自由能可以被发现。
2014-04-14 cond-mat.mes-hall
Excitons without effective mass: biased bilayer graphene
理解二维半导体中激子的动力学需要一个理论，该理论结合了与三维对应物不同的基本物理学。除了修正的介电环境外，在许多二维能带结构中还出现了具有强非抛物色散的单粒子态，使得“有效质量”定义不明确。以静电偏压双层石墨烯为例，四次（和更高）色散项是必要的，我们提出了一个半解析理论，用于研究基态和激发态激子的性质。这包括确定相对振子强度和磁矩（g因子），可以直接与最近的实验测量进行比较。
2018-08-29 cond-mat.mes-hall
Highly nonlinear dipolar exciton-polaritons in bilayer MoS$_2$
在固态系统中实现低光子密度极限下的非线性光学响应一直是一个长期的挑战。半导体微腔在强耦合制度托管激子极化激元已成为有吸引力的候选人在这方面。然而，这些准粒子之间的弱相互作用一直是这一探索的障碍。偶极激子提供了一种有吸引力的策略来克服这种限制，但往往受到其弱振子强度的阻碍。由于层间电荷转移激子和层内B激子的混合，天然存在的均质双层MoS $_2$中的层间偶极激子阐明了这个问题。在这里，我们证明了形成的偶极激子极化激元双层MOS $_2$导致前所未有的非线性相互作用强度。与传统的A激子相比，观察到层间偶极激子的非线性增加了10倍。这些高度非线性的偶极极化激元将可能成为固态量子非线性器件的领跑者。
2022-10-01 cond-mat.mes-hall
Capacitively-coupled and inductively-coupled excitons in bilayer MoS$_2$
本文研究了二维半导体均匀双层MoS $_2$中层内激子和层间激子的相互作用。结果表明，测量的光学极化率揭示了耦合常数的大小和符号。层间激子与层内B-激子（正耦合常数）电容相互作用，这与从一个单层到另一个单层的空穴隧穿一致。相反，层间激子与层内A激子感应相互作用（负耦合常数）。第一性原理多体计算表明，这种耦合产生通过intravalley交换相互作用的A-和B-激子。
2021-08-09 cond-mat.mes-hall
Biaxial strain tuning of interlayer excitons in bilayer MoS2
我们展示了双轴MoS 2薄片的激子特征对双轴应变是非常敏感的。我们发现A激子和B激子的规范因子的下限分别为（-41 +-2）meV/%和（-45 +-2）meV/%，这比单层MoS 2的规范因子的下限要大.有趣的是，层间激子特征也在双轴应变时发生位移，但其规范因子系统地大于A激子的规范因子（-48 +-4）meV/%。我们将层间激子的这种较大的规范因子归因于泊松效应（双轴应变时层间距离变化）引起的应变可调范德华相互作用。
2020-06-11 cond-mat.mes-hall
Hidden Quantum Geometry in Bilayer Exciton Condensates
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））
研究揭示双层激子凝聚体中存在由电子-空穴关联驱动的隐藏量子几何效应，其二阶极化响应与序参量呈平方反比标度，为非线性物理研究提供了新平台。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall
Influence of topological excitations on Shapiro steps and microwave dynamical conductance in bilayer exciton condensates
在双层系统中的总填充因子$ν_T=1$的量子霍尔态实现了激子凝聚体，并表现出零偏压隧穿异常，类似于波动存在下的约瑟夫森效应。与传统的约瑟夫森结相比，由于无序诱导的拓扑缺陷，即所谓的meron，没有观察到夫琅禾费衍射图案。我们考虑在微波辐射的存在下的层间隧穿，并发现夏皮罗步骤的隧穿电流-电压特性，尽管存在的merons。此外，约瑟夫森振荡也可以观察到的微波动态电导的谐振功能。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall
Exciton Condensation in Bilayer Quantum Hall Systems
激子的凝聚，在固体中的束缚电子空穴对，成为一个连贯的集体电子状态是在50多年前预测的。也许令人惊讶的是，这种现象首先在半导体双量子阱中由两个紧密平行的二维电子气组成的系统中观察到。在适当的高磁场和低温下，双层电子系统凝聚成类似超导体的状态，只是库珀对被激子取代，激子由一层中的电子与另一层中的空穴结合而成。尽管是电荷中性的，激子在凝聚物中的传输引起了几个壮观的电效应。本文描述了这些现象，并探讨了它们如何告知我们对量子电子物质这一独特阶段的理解。
2013-06-03 cond-mat.mes-hall
Phonon-induced Markovian and non-Markovian effects on absorption spectra of moiré excitons in twisted transition metal dichalcogenide bilayers
Institute of Solid State Theory, University of Münster（明斯特大学凝聚态理论研究所）；Department of Physics, University of Münster（明斯特大学物理系）
研究揭示了扭曲双层中莫尔激子的声子耦合随扭角变化，影响吸收光谱特性，发现小扭角时非马尔可夫极化动态主导，大扭角时马尔可夫过程主导，同时多条激子带散射影响吸收峰。
2026-01-09 cond-mat.mes-hall
Topological phases and fractional excitations of the exciton condensate in a special class of bilayer systems
研究了一类特殊的电子-空穴双层系统中零温极限下的激子凝聚。在自洽平均场近似下，我们发现电子层和空穴层中的Rashba自旋轨道相互作用可以诱导出p \pm ip或p对态，这取决于重叠铁磁薄膜的不同磁化强度.相应地，拓扑非平凡或平凡的阶段出现。此外，在拓扑非平凡相，U（1）涡旋的准粒子激发与分数量子数有关，并服从阿贝尔统计。
2012-01-01 cond-mat.mes-hall
Anomalous Coulomb Drag in Electron-Hole Bilayers due to the Formation of Excitons
最近的几个实验报道了电子空穴双层膜中库仑拖曳效应的反常温度依赖性。受这些令人困惑的数据的启发，我们从理论上研究了低密度电子空穴双层膜，其中电子和空穴通过形成激子分子来避免量子简并。我们描述了电子-空穴等离子体和激子气体之间的电离-复合交叉，并计算了层内电阻率和拖曳电阻率作为温度的函数。后者表现出一个最小值，然后在低温下急剧上升，与实验观察结果定性一致[见，例如，J. A. Wendons等人，物理修订版信函102，026804（2009）]。重要的是，拖曳电阻率在所提出的方案中被发现是相当不敏感的电子和空穴浓度的失配形成鲜明对比的情况下的电子-空穴库珀配对。
2016-01-27 cond-mat.mes-hall
Interlayer excitons in semiconductor bilayers under a strong electric field
双层过渡金属二硫属化物（2L-TMD）中的激子是库仑束缚的电子/空穴对，其可以被视为原子或分子系统的广泛可调的类似物。本文研究了2L-TMD激子在强电场作用下的性质。为了克服领域的限制，在以前的实验中达到，我们开发了一种新的有机/无机分子门控技术。我们的方法允许达到> 0.27 V nm-1的场，比以前高出约两倍。在这个领域内，层间和层内激子被带入一个充满活力的共振，使我们能够发现新的新兴性质所产生的杂化状态。首先，作为杂化的结果，层内激子获得层间特性。第二，同样的杂交使我们能够检测到新的激子物种。第三，我们观察到一个超强的斯塔克分裂> 380 meV的激子能量可调的光谱的大范围内，与光电子学的潜在影响。我们的工作为使用强电场解锁新的物理机制和控制二维异质结构和其他系统中的激子杂化创造了新的可能性。
2023-03-17 cond-mat.mes-hall
Spectral asymmetry of phonon sideband luminescence in monolayer and bilayer WSe2
本文报道了单层和双层WSe $_{2}$中暗激子边带发射谱线形状随温度变化的实验研究。利用光致发光光谱在从4到100 K的范围内，我们观察到一个明显的不对称的声子辅助发光动量间接激子水库。我们表明，相应的光谱轮廓是不同的明亮的激子直接辐射衰变途径。线形不对称性反映了具有有限质心动量的激子态的热分布，这是声子边带发射的特征。激子水库提取的温度被发现一般遵循的晶格，与偏差反映过热的人口。后者在双层情况下和在最低温度下最明显。我们的研究结果增加了对声子辅助动量暗激子复合的理解，更一般地说，建立了间接带隙原子薄半导体中有限动量激子热分布的方法。
2021-10-18 cond-mat.mes-hall
Strongly bound excitons dominate electronic relaxation in resonantly excited twisted bilayer graphene
当两片石墨烯堆叠成扭曲双层石墨烯（tBLG）构型时，所产生的面间2 p轨道之间的受限重叠产生角度可调的电子吸收共振。使用多光子瞬态吸收（TA）显微镜和TEM的一种新的组合，我们解决了共振电子结构，并确保电子弛豫内单tBLG域。引人注目的是，我们发现，在共振激发tBLG域的瞬态电子人口增强了许多倍，形成一个主要的电子弛豫瓶颈。2-光子TA显微镜显示，这种瓶颈效应源于位于1-光子吸收共振以下0.37eV的强束缚暗激子态。这种强束缚激子与自由电子连续态的稳定共存以前从未在金属二维材料中观察到。
2015-05-29 cond-mat.mes-hall
Electrical Reservoirs for Bilayer Excitons
二维电子系统的基态是一种激子流体，其附近层中的电子和空穴密度相等。我们表明，可以建立一个水库激子分别接触的两层，并保持化学电势差的值小于空间间接带隙。激子流体和接触之间的平衡通过涉及虚拟中间态的过程进行，其中未成对电子或空穴占据2D层之一中的自由载流子态。当接触化学势与自由载流子能带对齐时，我们推导出激子接触平衡速率与接触和单个2D层之间的电导之间的近似关系，并解释如何使用电学测量来测量激子流体的热力学性质。
2018-08-08 cond-mat.mes-hall
Strong interlayer charge transfer due to exciton condensation in an electrically-isolated GaAs quantum well bilayer
我们介绍了一种电隔离的浮动双层GaAs量子阱（QW）的设计，其中应用一个大的门控电压可控和高度可重复地诱导电荷，保持捕获在双层去除门控电压后。在较小的栅极电压下，双层通过厚的绝缘屏障与外部电极完全电隔离。这种设计允许完全控制两个耦合的2D电子系统的总密度和微分密度。浮动双层设计提供了一个独特的方法来研究系统无法通过简单的传输测量。它还提供了测量层之间的电荷转移的能力，即使当2D系统的面内折射率发散时。我们测量的电容和层间隧道光谱的量子阱双层与独立控制的顶部和底部层的电子密度。我们的测量显示强烈增强层间隧道电流在总填充因子为1，一个强烈的层间相关的双层系统的激子凝聚的签名。由于各个层的密度完全可调，浮动双层QW系统提供了一个通用的平台，以访问以前无法获得的电子双层系统中的量子相位信息。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall
Ground and excited states of coupled exciton liquids in electron-hole quadrilayers
层间激子是限制在单独的二维层中的电子和空穴的束缚态。由于层间激子的排斥偶极相互作用，层间激子可以形成关联液体。如果存在另一个电子-空穴双层，则来自不同双层的激子可以表现出相互吸引。我们研究这样的四层系统的超网链形式主义。我们计算的激子密度的函数的基态能量，对关联函数，和集体模速度。我们估计的临界密度为过渡到一对双激子阶段。对于一个强不平衡（密度不等）的系统，在更稀的双层中的激子表现为极化子。我们计算了这种激子-极化子的能量和有效质量。
2022-03-09 cond-mat.mes-hall
Moiré lattice-induced formation and tuning of hybrid dipolar excitons in twisted WS$_2$/MoSe$_2$ heterobilayers
在范德华双层中形成的莫尔超晶格使得能够创造和操纵新的量子态，如在魔角附近的扭曲双层石墨烯中发现超导和相关绝缘态所例示的。扭曲的双层半导体可以导致可调的激子晶格和拓扑状态，但莫尔激子的签名仅在紧密角对准的双层中被报道。在这里，我们报告的波纹晶格WS $_{2}$ /MoSe $_{2}$双层膜在很宽的扭转角的调谐，导致连续调谐的波纹晶格诱导层间激子和它们的杂交与光学明亮的层内激子。混合激子的显著复苏发生在相称扭转角21.8°和38.2°附近，这是由于由莫尔倒易晶格矢量连接的状态之间的层间隧穿。从角度依赖性，我们得到了层间激子的有效质量和电子层间隧穿强度。这些发现为理解和工程化角扭曲半导体范德华异质结构中丰富的莫尔晶格诱导现象铺平了道路。
2019-11-22 cond-mat.mes-hall
Exciton condensation and fractional charge in a bilayer two-dimension electron gas adjacent to a superconductor film
研究了具有钉扎涡旋晶格的第二类超导体薄膜与双层二维电子气（2DEG）之间的激子凝聚。应用连续介质低能理论，在平均场近似下对晶格模型进行数值模拟，发现如果EC序参量具有涡旋轮廓，则零赝自旋势存在精确的零模和相应的\emph{rational}分数电荷（$μ$）和平均化学势（$h$）：$μ$ =0和$h$ =0;而对于$μ\mathtt{\neq}0$和$h$ =0，谷间混合分裂零能级，并且系统表现出\emph{irrational}部分\emph{axial}电荷。
2010-04-30 cond-mat.mes-hall
Probing the bright exciton state in twisted bilayer graphene via resonant Raman scattering
双层石墨烯的能带结构是可调的，通过在两层之间引入相对扭转角，解锁了奇异相，如超导体和莫特绝缘体，并为新物理学提供了肥沃的土壤。在大约10°的中间扭转角下，高度简并的电子跃迁杂化形成激子态，这在金属系统中是非常不寻常的现象。我们使用共振拉曼散射测量来探测亮激子模式，以跟踪石墨烯拉曼G峰的强度的演变，对应于E2 g声子。通过低温冷却的样品，我们能够解决作为激发能的函数的G峰强度演化中的入射和出射共振，作为拉曼过程中的中间态的亮激子的突出表现。对于扭转角为8.6°的样品，我们报道了一个弱的温度依赖的共振增宽$γ$ ${\approx}$ 0.07 eV。在小的非均匀加宽的限制下，所观察到的$γ$在存在由用于拉曼测量的光脉冲激发的电荷和激子的情况下将亮激子散射寿命的下限设置为10 fs，这受限于石墨烯中的快速激子-激子和激子-电荷散射。
2021-06-24 cond-mat.mes-hall
A Tunable Phonon-Exciton Fano System in Bilayer Graphene
不同可能路径之间的干涉是量子物理学的核心。这种系统的耦合离散和连续态之间的干涉可以深刻地改变其与光的相互作用，如Fano共振所示。在这里，我们提出了一个独特的多体Fano系统组成的一个离散的声子振动和连续的电子-空穴对跃迁的双层石墨烯。通过电子-声子相互作用，激发态被描述为混合声子-激子性质的元激发的新量子。混合态的红外吸收表现出特征Fano线形，其参数由多体相互作用重整化。值得注意的是，双层石墨烯中的Fano共振是通过电门控连续可调的。声子-激子耦合的进一步控制可以利用利用激发态红外活性的光场来实现。这种可调谐的声子激子系统也提供了一个有趣的可能性的“声子激光器”与受激声子放大所产生的带边电子的布居数反转。
2009-07-02 cond-mat.mes-hall
Diamagnetism and flux creep in bilayer exciton superfluids
本文讨论了在面内磁场作用下，总填充因子为1的孤立量子霍尔双层膜的抗磁性。这是这些系统中逆流超流的特征。我们计算磁感应电流的存在下钉扎的涡旋成核的电荷紊乱，并预测一个历史依赖的抗磁性，可以持续在实验室的时间尺度。对于当前的样品，我们发现，最大的平面内的时刻是小的，但与更强的隧道的时刻将是可测量的使用转矩磁力。这样的实验将允许在电隔离的双层中观察到逆流超流体的持续电流。
2012-04-23 cond-mat.mes-hall
θ-Tunable Photoluminescence from Interlayer Excitons in Twisted Bilayer Graphene
利用扭曲双层石墨烯（tBLG）层间电子的共振双光子激发，我们解决了光致发光（PL）的光谱调谐与堆叠角，θ。该弱信号比非共振背景大4- 5 $\times$，并且从传统上与van Hove奇异共振相关联的层间带反交叉区域发射。然而，我们观察到的共振PL发射延迟~1 ps的电子热化表明层间载流子可能会形成束缚激子。利用双光子PL谱和带内瞬态吸收谱，我们观察到亮态和暗态峰分裂与层间激子结合能范围为0.5至0.7 eV的θ = 8 $^o$至17 $^o$。这些结果支持的理论模型表明，层间激子在tBLG稳定的消失激子耦合强度的金属连续态。tBLG的这种意想不到的双金属-激子光学性质表明了在基于石墨烯的光学器件中对载流子热化、提取和发射的可能的θ-可调谐控制。
2018-06-16 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable and enhanced nonlinearity of moiré exciton-polaritons in transition metal dichalcogenide bilayers
本文建立了TMD双层中莫尔激子极化子非线性光学响应的微观理论，揭示了由各向异性库仑相互作用和Umklapp散射引起的增强非线性，并证明可通过外加电场将吸引型非线性调控为排斥型，为非线性极化子器件提供了可控平台。
2025-07-15 cond-mat.mes-hall
Electrical tuning of moiré excitons in MoSe$_2$ bilayers
垂直堆叠的2D材料领域的最新进展揭示了丰富的激子景观。特别地，已经证明，面外电场可以用于调谐空间分离的层间激子的光谱位置。其他研究表明，激子态有很强的杂化，这是由两层中电子态的混合引起的。然而，扭转角相关的杂化和场诱导的能量转移之间的联系仍然处于黑暗中。在这里，我们调查的微观基础上的相互作用的MoSe $_2$同质双层的莫尔激子的电和扭曲角调谐。我们揭示了PL光谱中明显由层内或层间激子，甚至暗激子主导的不同能量区域。因此，我们预测扭转角依赖的临界电场，在该材料被从直接转化为间接半导体。我们的工作提供了新的微观见解实验上可访问的旋钮显着调整原子薄纳米材料中的莫尔激子物理。
2022-07-05 cond-mat.mes-hall
The role of momentum-dark excitons in the elementary optical response of bilayer WSe$_{2}$
单层（ML）过渡金属二硫属化物（TMD）在仅添加一层时经历单粒子能带结构和激子光学响应的实质性变化。与单层限制相反，双层（BL）TMD半导体的带隙是间接的，这导致具有丰富结构的光谱的光致发光减少，迄今为止还没有详细的理解。在这里，我们提供了一个封闭的解释的基本光学响应的BL WSe $_2$作为一个代表性的材料，更广泛的类TMD半导体。通过结合理论计算与综合光谱实验，我们确定的关键作用的动量间接激子的基本吸收和发射光谱的理解无处不在的各种TMD BL。我们的研究结果揭示了量子点（QD）形成在单层和双层晶体的起源，并将促进进一步的进展，直接在光电子应用的层状TMD半导体在范德华异质结构和设备。
2017-10-25 cond-mat.mes-hall
Polaron spectroscopy of a bilayer excitonic insulator
提出在双层激子绝缘体中利用层内激子与凝聚体激发耦合形成层间极化激元的光谱方案，并通过量子蒙特卡洛和BCS拟设预测层间距对光学谱的调控。
2022-10-20 cond-mat.mes-hall
Excitonic superfluid phase in Double Bilayer Graphene
当电子和空穴被限制在双量子阱系统的单独层中时，可以产生空间间接激子，从而形成复合玻色子。因为没有重组途径，所以这些激子是长寿命的，使得它们可用于运输研究。此外，独立地调节层内电荷密度和层间电子-空穴分离的能力提供了达到低密度、强相互作用状态的能力，在该状态下，预期BEC样相变到超流基态。迄今为止，已被视为只有在量子霍尔双层双阱GaAs异质结构组成的超流凝聚相的运输签名。在这里，我们报告观察到的激子凝聚体的量子霍尔效应制度的双层结构的双层石墨烯。层之间的相关性被识别的量子化霍尔阻力出现在匹配的层密度，和dissipationless性质的相确认在逆流的几何形状。层密度和层间偏置的独立调谐揭示了涉及双层石墨烯和冷凝物相的破缺态之间的轨道和谷量子数的选择规则，而调谐层不平衡使冷凝物稳定到超过4K的温度。我们的研究结果建立了双层石墨烯量子阱作为一个理想的系统，在其中研究强相互作用的玻色子粒子在固态丰富的相图。
2016-12-22 cond-mat.mes-hall
Topological excitonic insulators in electron bilayers modulated by twisted hBN
本研究探讨了由扭曲hBN分隔的TMD双层系统，发现该结构在$ν=1$时支持手性p波激子凝聚态，使量子反常霍尔效应与逆向超流共存，并给出了相图与实验建议。
2025-09-14 cond-mat.mes-hall
Interlayer tunneling in counterflow experiments on the excitonic condensate in quantum Hall bilayers
本文用逆流实验研究了在总填充因子为1的激子凝聚体系中隧道效应对量子霍尔双层输运性质的影响。如果隧道电流$I$小于临界$I_C$，则隧穿很大并且有效地使两个层短路。对于$I > I_C$，隧穿变得可以忽略不计。令人惊讶的是，两个隧穿制度之间的过渡只有一个微小的影响的填充因子一个状态的功能，在磁传输中观察到的，但在电流超过$I_C$沿层的电阻迅速增加。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
Exciton condensate in bilayer transition metal dichalcogenides: strong coupling regime
在三个不同的理论水平上分析了单层过渡金属二硫族化物的电子空穴双层系统中的激子凝聚，以解释屏蔽和准粒子重整化。过渡金属二硫属化物的大有效质量使它们处于强耦合状态。在这个制度中，平均场（MF）理论与未屏蔽或屏蔽层间相互作用预测室温冷凝。层间和层内相互作用重整化的准粒子的色散，这种效果是包括在GW近似。重整化反转了从未屏蔽或屏蔽MF理论预测的趋势。在强耦合制度，层内相互作用的序参量和有效质量和载流子密度的功能依赖的大小有很大的影响。
2017-07-21 cond-mat.mes-hall
Coulomb Drag in the Exciton Regime in Electron-Hole Bilayers
本文报道了GaAs/AlGaAs电子空穴双层膜的电输运测量结果。随着层间势垒的降低，这些系统有望从一对弱耦合的二维系统过渡到强耦合的激子系统。一旦激子形成，就可以观察到诸如激子的玻色-爱因斯坦凝聚的现象。在我们的器件中，电子和空穴被限制在双量子阱中，并且器件中的载流子由顶部和底部栅极诱导，从而导致每层中的可变密度。与每一层的单独接触允许库仑阻力传输测量，其中在一层中驱动电流，而在另一层中测量电压。库仑阻力对层间耦合敏感，并且已经预测提供激子凝聚的强信号。在具有30 nm势垒的EHBLs上的阻力测量与两个弱耦合2D费米系统之间的阻力一致，其中阻力随着温度的降低而减小。当势垒降低到20 nm时，我们观察到随着温度降低，阻力一致增加。这些结果表明，一个更强的电子和空穴之间的耦合，导致激子形成和可能的现象有关的激子凝聚的发病。
2008-08-09 cond-mat.mes-hall
Bilayer WSe$_2$ as a natural platform for interlayer exciton condensates in the strong coupling limit
激子凝聚（EC）是由电子-空穴对凝聚产生的宏观相干态。双层异质结构是由二维电子层和空穴层通过隧道势垒分隔而成的，它为实现和研究电致变色提供了一个通用的平台。隧道势垒抑制产生长寿命激子的复合。然而，这种分离也降低了层间库仑相互作用，限制了激子结合强度。在这里，我们报告的观察EC在自然发生的2 H-堆叠双层WSe $_2$。在这个系统中，内在的自旋谷结构抑制层间隧穿，即使当分离被减少到原子极限，提供访问到一个以前无法达到的制度的强层间耦合。使用电容光谱，我们调查磁EC，形成部分填充朗道能级（LL）层之间的耦合。我们发现，强耦合EC表现出显着不同的行为与以前的报告相比，包括一个意想不到的变化EC的鲁棒性与轨道数，并找到证据的两种类型的低能量带电激发之间的过渡。我们的结果证明了通过改变组成单粒子波函数来调节EC性质。
2021-08-24 cond-mat.mes-hall
Pressure dependence of intra- and interlayer excitons in 2H-MoS$_2$ bilayers
本研究使用金刚石压砧压缩2H-MoS$_2$双层，发现压力增加使A激子与层间激子能量分裂减小，该现象源于双层粘附金刚石导致面内压缩减弱，且价带贡献差异解释了层间与层内激子的不同压力依赖性。
2023-06-27 cond-mat.mes-hall
Optically and magnetically addressable valley pseudospin of interlayer excitons in bilayer MoS2
双层MoS 2中的层间谷激子同时具有大的振荡器强度和长的寿命，因此代表了谷电子应用的有利方案。然而，在原始双层二硫化钼，这是在valleytronics的心脏，层间激子的谷赝自旋的控制，仍然难以捉摸。在这里，我们报告的观察高度圆偏振的光致发光层间激子的双层二硫化钼与光学和磁寻址能力。在激子共振附近的圆偏振光激发下，双层MoS 2的层间激子呈现出接近统一的负圆偏振态。值得注意的是，通过打破时间反演对称性与平面外的磁场，自发谷极化（7.7%/特斯拉）的记录水平被确定为双层二硫化钼层间激子。双层MoS 2中层间激子的巨谷极化，以及电/光/磁控制的可行性和强振子强度，为下一代电子和光电应用的发展提供了坚实的基础。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-temperature superfuidity of the two-component Bose gas in a TMDC bilayer
预测了两个平行TMDC层中二维偶极激子的高温超流性。研究了偶极A、B激子双组分系统中的玻色-爱因斯坦凝聚。得到了不同TMDC材料的有效质量、集体激发能谱、声速和临界温度。结果表明，在Bogolubov近似下，双组分稀激子玻色气体中的声速总是大于任何单组分中的声速。双组分和单组分稀气体的声速的差异是由于双组分体系的声速取决于A和B激子的约化质量，而约化质量总是小于A或B激子的单个质量。由于这一事实，TMDC双层中的双组分激子系统的超流性的临界温度Tc比任何单组分激子系统的Tc高约一个数量级。我们提出在两个平行的TMDC层中观察二维偶极激子的超流性，这导致每个TMDC层中有两个相反的超导电流。
2016-01-29 cond-mat.mes-hall
Evidence for a Superfluid-to-solid Transition of Bilayer Excitons
Columbia University（哥伦比亚大学）；Brown University（布朗大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
研究在双层磁激子中观察到超流体到绝缘体的转变，揭示了由相互作用驱动的量子相干相变。
2025-08-30 cond-mat.mes-hall
Dimensionality crossover for moiré excitons in twisted bilayers of anisotropic two-dimensional semiconductors
本文以磷烯为例，研究各向异性二维半导体扭转双层中莫尔激子的能量与光谱，提出连续激子模型，揭示由色散与莫尔势各向异性驱动的维度 crossover，并给出可实验验证的光谱特征。
2023-08-07 cond-mat.mes-hall
Strain-induced excitonic instability in twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯的低能带在小旋转角下形成近似电子-空穴对称的狄拉克锥。这些交叉点受到莫尔条纹的涌现对称性的保护，赋予了这些带拓扑特征。层间累积的应变（异应变）使狄拉克点在能量和动量上发生位移。导带和价带的重叠有利于费米面接近中性点的激子不稳定性。电子-空穴对的自发凝聚打破了时间反演对称性和每个谷扇区内电荷的单独守恒。序参量描述了类凯库勒轨道磁化密度波中的层间环流。由于能带的拓扑结构，这种序参量的涡旋携带费米子数。这种机制可以解释绝缘状态的发生在中性的最均匀的样品，均匀的应变场有助于稳定层之间的相对取向和激子间隙的形成。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall
Coherence and Optical Emission from Bilayer Exciton Condensates
本文综述了两类双层结构（耦合量子阱）中激子的玻色-爱因斯坦凝聚实验，着重介绍了基本效应。玻色-爱因斯坦凝聚意味着存在宏观相干性，也被称为非对角长程序，并提出了测试和过去的索赔在这些激子系统的相干性进行了讨论。
2010-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Energetic comparison of exciton gas versus electron-hole plasma in a bilayer two-dimensional electron-hole system
Condensed Matter Theory Center and Joint Quantum Institute, Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学凝聚态理论中心与联合量子研究所）
本文通过比较电子-空穴等离子体与激子气体的基态能量，研究双层二维电子-空穴系统的零温相图，发现小层间距下激子气体稳定，且能量比较对近似方案敏感。
2024-04-20 cond-mat.mes-hall
Interplay of exciton condensation and quantum spin Hall effect in InAs/GaSb bilayers
研究了InAs/GaSb双层量子阱的相图。对于小的隧穿振幅之间的层，我们发现，该系统是容易形成的s-波激子凝聚相，其中的自旋结构的序参量是唯一确定的小自旋轨道耦合所产生的体反转不对称性。该相位在拓扑上是平凡的，并且不支持边传输。相反，对于大的隧穿振幅，我们得到了一个拓扑非平凡的量子自旋霍尔绝缘体相与p波激子序参量，这提高了杂化带隙。这些拓扑上不同的绝缘体由具有自发破缺的时间反转对称性的绝缘相分离。接近量子自旋霍尔和时间反转破相之间的相变，边缘运输显示在小样本的量子化电导，而在长样本的平均自由程与在边缘的背散射是温度无关的，与最近的实验一致。
2014-05-18 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted inter-valley scattering determines ultrafast exciton dynamics in MoSe$_2$ bilayers
虽然谷（能量极值）存在于固体的所有能带结构中，但它们在确定原子级薄的过渡金属二硫属化物（TMDC）中的激子共振和动力学方面的突出作用是独特的。利用二维相干电子能谱，我们发现MoSe $_2$双层膜中激子退相干的时间尺度比单层膜中快得多。我们进一步确定两个人口弛豫通道的双层，一个相干的和非相干的。我们的微观模型表明，声子发射过程促进散射事件从$K$谷的其他较低的能量$Γ$和$Λ$谷的双层。我们结合实验和理论研究明确建立不同的微观机制，确定激子的量子动力学在TMDC单层和双层。了解激子量子动力学提供了至关重要的指导TMDC双层膜中的自旋/谷自由度的操纵。
2022-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Precursors to Exciton Condensation in Quantum Hall Bilayers
Tunnel光谱揭示了层间电子-空穴相关性的证据在量子霍尔双层二维电子系统的层间距附近，但以上，过渡到不可压缩的激子凝聚体在总朗道水平填充$ν_T=1$。这些相关性表现为库仑赝能隙的非线性抑制，抑制弱耦合双层中的低能层间隧穿。赝能隙抑制在$ν_T=1$处最强，并且随着从上方接近激子凝聚的临界层分离而快速增长。
2019-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous interlayer exciton coherence in quantum Hall bilayers at nu=1 and nu=2: a tutorial
本教程回顾了量子霍尔双层的一些物理，重点是两层之间的隧道效应很低或为零的情况。我们描述了层间相干态的填充因子为nu=1和nu=2激子凝聚和讨论与这些状态相关的一些理论。
2005-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
