Bilinear magnon--exciton coupling in biased ferromagnetic electron--hole bilayers
Institute of Physics, Johannes Gutenberg University Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学物理研究所）
本文提出偏置铁磁电子-空穴双层实现磁振子与激子共振耦合，证明线性杂化及玻色-爱因斯坦凝聚，并揭示密度-密度相互作用修正及集体模式杂化，提供激子凝聚检测新途径。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic Tunneling in the AB-bilayer Graphene Josephson Junctions
我们已经考虑了AB堆叠的双层石墨烯约瑟夫森结。双层应该处于电荷平衡态，并且在结构的每个电子层中处于半填充状态，并且在外部栅极的每个值处。通过考虑在结的两侧的相互作用的双层，并考虑层内和层间库仑相互作用的影响，我们计算了正常和激子隧道电流通过结。由于激子配对效应和BLG中的凝聚，电子能带重整化被考虑在内。精确的四带能量色散，包括激子重整化，已被用于双层膜没有任何低能量近似。我们示出的基态的简并在零施加电压和不同的相位的相干凝聚显示通过结的直流约瑟夫森电流。正常和激子隧穿电流已被计算为不同的栅极电压和不同值的相互作用参数。详细讨论了电中性点的作用。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective transport properties of bilayer-quantum-Hall excitonic condensates
量子霍尔体系中的双层电子系统，当层靠近在一起时，总朗道能级填充因子接近于奇数时，具有激子凝聚基态。在本文中，我们讨论了这些国家的微观物理和最近的进展，建立一个理论的异常集体输运效应，发生在单独接触的双层时，冷凝物存在。
2003-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
AA-stacked bilayer graphene in an applied electric field: Tunable antiferromagnetism and coexisting exciton order parameter
我们研究了横向电场作用下AA堆叠双层石墨烯的电子性质。强的在位库仑排斥稳定了系统中的反铁磁有序。反铁磁序至少部分地被横向偏置电压抑制。面间库仑排斥和非零电压使激子序参量稳定。激子序参量与反铁磁性共存，对于偏置电压和相互作用常数的实际值，可以大到几十meV。横向偏压的施加可用于控制双层的输运性质。
2014-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evidence for a topological "exciton Fermi sea" in bilayer graphene
本研究通过理论与数值证据，证明双层石墨烯中偶分母霍尔平台与层间激子共存现象源于拓扑激子费米海这一新物相。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strong-coupling phases of trions and excitons in electron-hole bilayers at commensurate densities
本文提出在2:1密度比的电子-空穴双层中，通过理论分析与数值计算发现多种强耦合相，包括电子、激子、三子量子晶体及兼具电子结晶与激子超流的激子超固体相。
2024-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spectral properties of excitons in the bilayer graphene
本文研究了具有局域激子对相互作用的双层石墨烯的光谱性质。我们考虑了广义哈伯德模型，它包括层内和层间库仑相互作用参数。激子能隙参数的解用于计算双层石墨烯中的电子能带结构、单粒子光谱函数、杂化能隙和激子相干长度。结果表明，局域层间库仑相互作用是导致双层系统中半金属-半导体相变的主要原因，并计算了临界相互作用值以上的能带结构中的杂化带隙.激子带隙的形成被报道为阈值过程和动量分布函数已被数值计算。我们表明，在弱耦合限制的系统是由Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）的配对状态。相反，在强耦合极限的激子凝聚态出现在半导体相，通过形成狄拉克的口袋中的倒易空间。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Leaky exciton condensates in transition metal dichalcogenide moiré bilayers
我们表明，当激子在具有间接带隙的材料中形成玻色-爱因斯坦凝聚体时产生的“暗凝聚体”对于光发射并不完全黑暗。相反，这种状态是“泄漏凝聚”，其中光发射是由多体相互作用促进的。我们分析了这些泄漏的凝聚物的性质的上下文中的扭曲的双层过渡金属dichalcogenides，主机强烈相互作用的激子和间接的带隙。我们表明，这种相互作用驱动的“泄漏”发射在低温下占主导地位的光致发光，具有鲜明的定性特征。最后，我们提出，在这些材料中，独特的谷间物理可以导致晶体的破坏激子有序，与光学过程的影响。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic gap and exciton condensation in the nu_T=1 bilayer system
研究了倾斜磁场作用下双层量子霍尔（QH）系统在总填充因子$ν_{\mathrm{T}} = 1$下的准粒子激发。我们表明，准粒子的激发是纯粹的赝自旋起源和完全由层间和层内电子相互作用。基于激子形成的模型成功地解释了准粒子激发间隙的定量行为，证明了激子QH态和复合费米子液体之间存在联系。我们的研究结果提供了一个新的见解的性质之间的相变的两个国家。
2010-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton condensate at a total filling factor of 1 in Corbino 2D electron bilayers
在系统总填充因子1（v_tot=1）的准Corbino 2D电子双层上的磁输运和拖曳测量揭示了拖曳电压，其在幅度上等于驱动电压，只要两个层开始形成预期的v_tot=1激子凝聚。即使在0.25 K的高温下，两个电压的同一性仍然存在。载流层中的电导仅在两层之间的强耦合的极限下并且在T->0 K时才消失，这表明存在激子循环电流。
2007-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic condensate and quasiparticle transport in electron-hole bilayer systems
当层之间的距离d小于层内粒子之间的典型距离时，双层电子-空穴系统经历激子凝聚。在这个凝聚体中的所有激子都有一个固定的偶极矩，它垂直于层，因此这个偶极子的凝聚体耦合到外部电磁场。我们研究了这个偶极凝聚系统的输运性质的基础上的唯象模型，该模型考虑到从冷凝物和准粒子的贡献。我们讨论，特别是，阻力和逆流运输，面内约瑟夫森效应，和噪声的面内电流的凝聚态，它提供了一个直接的测量超流集体模式的速度。
2005-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic condensation in a symmetric electron-hole bilayer
用扩散蒙特卡罗模拟研究了对称电子空穴双层膜的基态，并确定了其在T=0时的相图。我们发现了激子凝聚体的明确证据，但其稳定性受到层内电子关联的影响。这使电子-空穴等离子体在密度或层间距离的大值处稳定，并且使维格纳晶体在低密度和大距离处稳定。我们还估计了对关联函数和低阶密度矩阵，以给出关联的微观表征，以及尝试和估计凝聚分数。
2002-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Critical tunneling currents in the regime of bilayer excitons
我们研究了电子双量子阱系统的隧穿性质，其中每个量子阱的最低朗道能级被半填充。这个系统被认为是激子的玻色凝聚体。我们的四端直流测量揭示了一个几乎消失的层间电压和临界隧穿电流的存在依赖于凝聚态的强度。
2008-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton Condensate Modulation in Electron-Hole Bilayers: A Real-Space Visualization
本文研究了独立门控电子-空穴双层系统中激子凝聚体的低温织构。模型哈密顿量在实空间中的平均场近似下求解。研究发现，随着电子-空穴密度极化的增加，系统经历了从零质心动量超流态，通过一维和二维激子对调制态到正常态的相变.在弱密度极化下，调制态在弱耦合BCS极限下类似于超导体中存在交换场时的Larkin-Ovchinikov态，在强耦合BEC极限下则变为条状.在一维调制相，态密度表现出低能的间隙内共振准粒子态，这是本地化的节点区域。
2009-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Vortices, tunneling and deconfinement in bilayer excitonic quantum Hall superfluid
本文研究了填充率为nu=1的双层量子霍尔系统中的层状超流体的涡旋、瞬子和解除禁闭等物理现象。我们发展了一个有效的规范理论，同时考虑了层间隧穿引起的涡旋和瞬子。规范荷和瞬子逸度的重整化群流表明，规范场与涡旋物质的耦合产生了自由瞬子和凝聚涡旋的约束相与磁荷束缚成偶极子的去约束无隙超流体之间的连续过渡。结合实验讨论了层间隧穿电导和层间不平衡引起的非均匀激子凝聚。
2005-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Finite-momentum condensate of magnetic excitons in a bilayer quantum Hall system
我们在玻色化形式下研究了总填充因子ν_T = 1时的双层量子霍尔系统，这种玻色化形式允许我们近似地把磁激子看作玻色子。我们表明，在该区域中的两个层之间的距离是可比的磁长度，系统的基态可以被看作是一个有限的动量凝聚的磁激子的激发光谱是gapped。我们首先假设只有一个动量Q0是宏观占据的Bogoliubov近似内分析这样的相位的稳定性，后来我们考虑同样的情况下，两个模式\pm Q0。我们发现强有力的证据表明，一个一级量子相变在小层间分离发生从零动量凝聚相，这对应于Halperin 111状态，磁激子的有限动量凝聚。
2012-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electromagnetic responses of bilayer excitonic insulators: from exciton London equations to dipole and inverse dipole Hall effects
The Hongkong University of Science and Technology（香港科技大学）；Donostia International Physics Center (DIPC)（多诺斯蒂亚国际物理中心）
研究双层 exciton 绝缘体的电磁响应，推导 exciton 超流体的伦敦方程，并揭示偶极子和反偶极子霍尔效应的机制。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton band topology in spontaneous quantum anomalous Hall insulators: applications to twisted bilayer graphene
我们揭示了量子反常霍尔（QAH）绝缘体的中性粒子-空穴对激发的拓扑特征，这些绝缘体的导带和价带近似平坦，具有相等和相反的非零陈数。使用一个完全可解的模型，我们表明，潜在的能带拓扑结构的影响的质量中心和相对运动的粒子-空穴束缚态。这导致拓扑激子带的形成，其特征是强大的色散和Berry曲率的不均匀性。我们将这些想法应用到最近报道的对称性破缺自发QAH绝缘体在衬底对齐魔角扭曲双层石墨烯。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic condensation of massless fermions in graphene bilayers
石墨烯是一种具有蜂窝晶格结构的单层石墨，具有密度和极性可调的无质量载流子。利用平均场论研究了两个石墨烯片（嵌入在电介质中）的基态相图，其中顶层有电子，底层有空穴，间隔距离为$d$.我们发现，一个均匀的激子凝聚体发生在一个大范围的载流子密度和弱依赖于两个片的相对取向。得到了激子能隙、准粒子能量和态密度。我们发现，这两个，冷凝物相刚度和激子的质量，与无质量的粒子作为成分，随着载流子密度的平方根变化，并预测冷凝物将不会进行维格纳结晶。
2008-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bose-Einstein Condensation of Excitons in Bilayer Electron Systems
许多年前，人们就提出了一种理论上的可能性，即在固体中电子的有序状态，其中激子凝聚，但直到最近才被观察到。我们回顾最近的研究半导体双层系统，提供了明确的证据，这种现象，并解释为什么激子凝聚在量子霍尔制度，这些实验进行，是可能发生在电子-电子双层的电子-空穴双层。在目前的量子霍尔激子凝聚，无序诱导流动的涡流，在响应于一个超导和限制极大的双层逆流电导率。
2004-04-05 cond-mat.mes-hall
Exciton crystal melting and destruction by disorder in bilayer quantum hall system with total filling factor one
针对总填充因子为1且层间严重不平衡的双层量子霍尔系统，本文阐明激子Wigner晶体熔化导致重入超流，并揭示无序下电子—空穴晶体锁定/解耦转变引起逆流电导突变。
2024-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous Exciton-Condensation in Graphene Bilayers
在普通的半导体双层膜中，激子凝聚出现在总朗道能级填充因子$ν_{T}=1$处。我们预测，类似的状态将发生在Bernal堆叠的石墨烯双层在许多非零整数填充因子。对于$ν_{T} = -3,1$，我们发现当层密度不平衡时，激子凝聚体的超流密度为零，并出现有限温度涨落引起的一级各向同性-近晶相变.双层石墨烯激子凝聚体的这些反常性质是由于具有$n=0$和$n=1$轨道特征的Landau能级的简并。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall
Electron-hole bilayer quantum dots: Phase diagram and exciton localization
我们研究了一个垂直的"量子点分子"，其中一个量子点被电子占据，另一个量子点被空穴占据。我们发现不同的相位发生在基态，取决于载流子密度和点间距离。当系统由壳结构控制时，轨道简并可以通过Hund规则或Jahn-Teller变形来消除。这两种机制都可以导致在中壳层处的最大附加能。在低密度和大的点间距离下，形成束缚电子空穴对。
2003-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory for electric dipole superconductivity with an application for bilayer excitons
激子超流是大量激子发生玻色-爱因斯坦凝聚的宏观量子现象。近年来，激子超流在各种双层体系中得到了广泛的研究。然而，实验测量只能提供激子超流体存在的间接证据。本文将双层体系中的激子看作电偶极子，给出了电偶极子超导的一般理论，导出了电偶极子超导体的London型方程和Ginzburg-Landau型方程。利用这些方程，我们发现了迈斯纳型效应和电偶极电流约瑟夫森效应。这些效应可以为双层体系中激子超流态的形成提供直接证据，并为驱动电偶极电流提供新的途径。
2014-05-28 cond-mat.mes-hall
Excitonic gap formation and condensation in the bilayer graphene structure
我们研究了半填充时Bernal堆叠双层石墨烯（BLG）结构中激子能隙的形成。考虑层间的局部库仑相互作用，计算了激子能隙参数，讨论了层间和层内库仑相互作用以及层间跳跃对激子对形成的影响。特别地，我们预测激子间隙的形成和凝聚的起源，在最远的带间光学跃迁光谱。给出了激子相变的一般图，解释了不同的层间关联区。激子间隙参数的温度依赖性示出和化学势的作用，在BLG中，详细讨论。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall
Vortices, zero modes and fractionalization in bilayer-graphene exciton condensate
最近讨论的激子凝聚体中的对称偏置的石墨烯双层的实空间配方。我们表明，在连续极限的奇怪的量子化涡旋在这个凝聚绑定正好是一个零模式每谷指数的双层。在全晶格模型中，由于谷间混合，零模略有分裂。我们支持这些结果的晶格哈密顿量的精确数值对角化。我们还讨论了零模对这些涡旋的电荷含量的影响，并推导出它们的一些有趣的性质。
2008-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Oscillation in Excitonic Insulating Electron-Hole Bilayer
本文用Hartree Fock平均场理论研究激子绝缘电子-空穴双层中层间电容的量子振荡，揭示其源于电子/空穴朗道能级形成的激子，并发现强磁场会破坏激子序参量，使系统变为两个独立量子霍尔液体。
2024-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric-field-tunable intervalley excitons and phonon replicas in bilayer WSe$_2$
本文报道了用光致发光法直接观察到双层WSe $_2$中Q导谷和$Γ$价谷之间的谷间激子。$Γ$激子位于QK激子下方约18 meV处，并且主导双层WSe $_2$的发光。通过测量在门控电场下的激子光谱，我们发现了Q $Γ$和QK激子之间不同的层间电偶极矩和斯塔克位移。值得注意的是，我们可以使用电场在Q $Γ$和QK激子之间切换能量顺序和主导发光。Q $Γ$和QK激子都表现出明显的声子复制，其中由于激子-声子（近）共振散射和大量的双声子散射路径的存在，双声子的复制比单声子的复制更突出。我们可以通过全面的理论建模和计算来模拟副本光谱。斯塔克位移和声子副本的理论和实验之间的良好的协议，有力地支持我们的指定的Q $Γ$和QK激子。
2021-01-27 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
Dynamical Screening and Ferroelectric-type Excitonic Instability in Bilayer Graphene
未掺杂的双层石墨烯中的电子相互作用导致无隙态的不稳定性、“哪层”对称性破缺以及在狄拉克点处的能隙开放。与单层石墨烯相反，双层系统即使对于任意弱相互作用也表现出不稳定性。本文发展了一个适用于实际动态屏蔽库仑相互作用的这种不稳定性的受控理论，并充分考虑了动态产生的紫外截止。这导致了一个能隙，其尺度为相互作用强度的幂律，使得激子不稳定性很容易观察到。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
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
Exciton condensation in biased bilayer graphene
我们认为悬浮双层石墨烯下施加的垂直电偏置场，这是已知的产生一个单一的颗粒间隙$2Δ$和相关电极化的强度${\cal P}$。我们认为，偏压也驱动量子相变从带绝缘体超流激子凝聚。当激子结合能超过带隙$2Δ$时发生跃迁。我们预测的临界偏压（转换为带隙），$Δ_c\approx 60$毫电子伏，低于该激子凝聚。临界温度$T_c(Δ)$在$Δ\approx 25$ meV，$T_c^\text{max}\approx 115$ K处最大，由于热屏蔽，在较小的$Δ$处显著降低。进入凝聚相，超流转变伴随着在$Δ\toΔ_c$的电极化的强度${\cal P}(Δ)$的尖点，这提供了一个引人注目的可测试的签名。此外，我们还发现凝聚体更倾向于形成对密度波。
2023-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
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
Spin-Orbit Interactions in Bilayer Exciton-Condensate Ferromagnets
具有不等电子和空穴密度的双层电子-空穴系统预期在导带和价带中都具有自发自旋极化的激子凝聚体基态。在没有自旋轨道和电子空穴交换相互作用的情况下，两个量子阱中的自旋取向之间没有耦合。在这篇文章中，我们表明，Rashba自旋轨道相互作用导致非常规的磁各向异性，其强度，我们估计，并与不寻常的准粒子谱有序状态。
2009-05-04 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
Impurity induced bound states and proximity effect in a bilayer exciton condensate
本文讨论了双层激子凝聚中杂质引起的局域层间隧穿效应。我们证明了对于任何强度的杂质散射，在带隙内都存在一个局域的单费米子束缚态，并计算了杂质态能量和波函数对势强的依赖关系。结果表明，这种杂质诱导的单费米子态增强了其周围的层间相干性，类似于超导邻近效应。作为这些单一杂质状态的直接结果，我们预测，有限浓度的这种杂质将增加激子凝聚的临界温度。
2009-12-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Nonlocal Andreev reflection, fractional charge and current-phase relation in topological bilayer exciton condensate junctions
研究了拓扑双层激子凝聚中的Andreev反射和Josephson电流。由于完美的非局域Andreev反射，这些系统可以产生100%自旋纠缠的高振幅非局域电流。该Andreev反射过程可以从纯逆反射的状态被选通调谐到纯镜面反射。我们研究了TEC-TI-TEC约瑟夫森结中的束缚态，发现垂直入射时存在无带隙色散。当系统处于平衡状态时，在超导相位关系中存在急剧转变是分数电荷的签名，这可以在比通过朗道-齐纳过程的弛豫过程更快的交流测量中进一步揭示。
2014-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
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
Spontaneous Polarization Suppression of Exciton-Exciton Annihilation in 3R-Stacked MoS$_2$ Bilayers
Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室纳米相材料科学中心）；Honda Research Institute USA Inc.（本田美国研究院）；University of Tennessee at Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）
研究通过超快泵浦-探测光谱揭示3R堆叠双层MoS₂中激子-激子湮灭速率降低的原因，发现自发极化抑制了非线性激子损耗，为高密度激子器件提供新路径。
2026-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Exciton g-factors in monolayer and bilayer WSe$_2$ from experiment and theory
单层和双层过渡金属二硫属化物半导体的光学性质由不同自旋和谷构型的激子控制，为范德华异质结构和器件提供了多方面的特性。我们目前的实验和理论研究的激子能量分裂在外部磁场中的中性和带电的WSe $_2$单层和双层晶体中嵌入的场效应器件的主动掺杂控制。我们开发的理论方法来计算激子$g$ -因素从第一性原理和紧束缚的所有可能的自旋谷配置的激子在单层和双层WSe $_2$，包括谷间接激子配置。我们的理论和实验研究结果揭示了单层和双层WSe $_2$的一些特征光致发光峰。在更一般的条款，我们的工作的理论方面提供了新的指导方针，表征单层和几层过渡金属dichalcogenides，以及它们的异质结构，在外部磁场的存在下。
2020-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
