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
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
Bright excitons in monolayer transition metal dichalcogenides: from Dirac cones to Dirac saddle points
在单层过渡金属二硫属化物中，已经发现了紧密结合的激子，其具有可以通过偏振选择规则光学寻址的谷赝自旋。在这里，我们表明，这个谷赝自旋强烈耦合到激子的质心运动，通过电子空穴交换。这种耦合实现了光锥内的激子（即亮激子）的手征指数I=2的无质量狄拉克锥。在中等应变下，I=2的狄拉克锥分裂成两个简并的I=1的狄拉克锥，并且在明亮的激子色散中出现具有线性狄拉克谱的鞍点。有趣的是，在结合一个额外的电子后，带电激子变成了一个大质量的狄拉克粒子，与一个大的谷霍尔效应相关联，免受谷间散射的影响。我们的研究结果指出了独特的机会，研究狄拉克物理学，与激子的光学寻址在指定的动量，能量和赝自旋。应变可调的谷轨道耦合也意味着新的结构的激子凝聚体，激子电路的新功能，和机械控制的谷赝自旋的可能性。
2014-01-03 cond-mat.mes-hall
Strongly Coupled Exciton--Hyperbolic-phonon-polariton Hybridized States in hBN-encapsulated Biased Bilayer Graphene
Tel Aviv University（特拉维夫大学）；International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL)（伊比利亚纳米技术国际实验室）；University of Southern Denmark（南丹麦大学）
本文证明hBN封装偏置双层石墨烯中激子可与双曲声子极化激元调谐共振，形成多个强耦合杂化态，并利用传输线模型揭示对称性决定杂化选择定则，为长波长光-物质相互作用调控提供了可调中红外平台。
2025-06-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Two limit cases of twisted hBN bilayers and their excitonic response
本文讨论了AB和AA '两种hBN双层膜的激子效应引起的光学响应。了解这些双层的属性是非常有用的任意角度的扭曲双层的研究，因为这两种配置对应于0和60度旋转的极限情况。为了获得激子响应，我们提出了一种方法来解决一个四带Bethe-Salpeter方程，通过铸造成一个一维的问题，从而大大减少了计算的数值负担相比，严格的二维方法。我们发现的结果与从头计算已经发表在文献中的AA'双层，并预测AB双层，这在很大程度上仍然是未研究的激子电导率。这两种类型的双层的电导率的主要区别是一个小的外观，但很好地解决，在AB配置的两个较大的之间的共振。这种共振主要是由于层间激子，并且在AA'双层中不存在。此外，AB双层的导电性是由于层内和层间激子两者，并且由p态主导，而层内态是AA'构型的相关态，如在单层中。本文还讨论了在AA ′双层膜中引入偏压的影响。
2022-01-17 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
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
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
Exciton absorption, band structure, and optical emission in biased bilayer graphene
偏置双层石墨烯（BBG）是一种可变带隙半导体，具有高达$300 \, \text{meV}$的强场依赖性带隙，使得其对于基于石墨烯的纳米电子和光子器件特别感兴趣。BBG的光学性质主要由强束缚激子决定。我们进行从头算密度泛函理论+Bethe-Salpeter方程模拟BBG中的激子，并计算激子的能带结构和光学矩阵元的场强范围内$30-300 \, \text{mV}/{\unicode{x212B}}$。激子的性质被证明具有很强的场依赖性，能量排序和偶极子排列在低场和高场区域之间变化很大。也就是说，在低场，我们发现一个主要是黑暗的基态激子，而不是高场，其中最低的激子是明亮的。此外，由于BBG的基态中的场诱导电荷转移，激子优先与场相反的偶极矩对齐。然而，在更强的磁场中，这种排列在能量上变得不那么有利。此外，明亮的激子显示出类似于单层过渡金属dichalchogenides的颗粒状和光状带。最后，我们模拟的辐射寿命和发射特性的BBG，这被证明是强烈依赖于温度，除了场强。
2021-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
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
Seeing many-body effects in single- and few-layer graphene: Observation of two-dimensional saddle-point excitons
通过在宽光谱范围内测量石墨烯的光学电导率，包括电子结构中的二维π带鞍点奇异性，在石墨烯中观察到显著的激子效应。强的电子-空穴相互作用表现在非对称共振峰值为4.62 eV，这是红移了近600 meV的从头计算GW预测的值的带-带跃迁。所观察到的激子共振解释内的现象学模型作为一个强耦合的激子态和带连续的Fano干涉。我们的实验还表明，在几层石墨烯层厚度的激子共振弱依赖。这一结果反映了排斥电子-电子（e-e）和吸引电子-空穴（e-h）相互作用的有效抵消。
2011-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
The saddle-point exciton signature on high harmonic generation in 2D hexagonal nanostructures
在宽的频率和泵浦场强度范围内具有相关的电子-空穴非线性动力学的石墨烯类纳米结构的基本非线性光学性质的公开对于石墨烯基础物理和对于2D六边形纳米结构在极端非线性光学中的预期新应用都是非常重要的。本文研究了二维六角纳米结构与双色红外驱动场的非线性相互作用，并考虑了多体库仑相互作用。在Houston基的Bloch方程的范围内，考虑到$e-e$和$e-h$在Hartree-Fock近似的相互作用的数值研究揭示了显着的激子效应的高次谐波产生过程中的二维六方纳米结构，如石墨烯和硅烯。结果表明，由于van Hove奇点附近的相关电子-空穴非线性动力学，在鞍点激子共振附近，高次谐波产生谱中产生了谱焦散.
2022-05-24 cond-mat.mes-hall
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
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 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
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
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
Exciton Transport and Andreev Reflection in a Bilayer Quantum Hall System
我们表明，逆流电流可以移动通过大量的激子量子化霍尔相发现在双层二维电子系统（2DES），即使带电激发不能。这些逆流电流由中性激子传输，中性激子通过Andreev反射过程在环形2DES样品的内部和外部边界处发射和吸收。
2011-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
High thermoelectric performance in excitonic bilayer graphene
我们考虑了激子效应对AB-堆叠双层石墨烯热性质的影响。计算是基于通常的哈伯德模型在半填充的双层推广。在没有任何低能量假设的情况下，使用全相互作用带宽。我们获得了异常高的值的电子品质因数，即使在室温下，这是非常有前途的AB-双层结构的热电应用。我们讨论了层间库仑相互作用和温度对双层石墨烯中不同热参数的影响，并强调了电荷中性点在热性质和激子绝缘体转变场景中的作用。热电转换效率的计算值表明AB-双层石墨烯的高性能器件应用的可能性。
2021-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton solid in bilayer two dimensional electron-hole systems
本文提出了过渡金属双碳族化合物双层二维电子空穴系统的激子固体态。激子晶格的性质，如其林德曼比和可能的超固体行为进行了研究。我们发现，固体可以稳定相对于流体的电位由于BN。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Keldysh field theory of dynamical exciton condensation transitions in nonequilibrium electron-hole bilayers
本文利用Keldysh场论研究偏置电子-空穴双层中由层间隧穿驱动的非平衡激子凝聚，发现大偏压下p波隧穿会减小有效带隙并提高有效温度，并探讨了对InAs/GaSb量子阱及过渡金属二硫族化合物双层的实验启示。
2024-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Topological excitonic corner states and nodal phase in bilayer quantum spin Hall insulators
相互作用诱导的拓扑态是凝聚态物理研究的热点之一。激子凝聚体由于发现了新的候选材料及其实现奇异拓扑态的驱动力而引起了人们的新兴趣。本文研究了双层量子自旋霍尔绝缘体中激子阶数诱导的高阶拓扑结构，发现拓扑激子角态可以通过调节栅极和磁场来实现。当施加面内塞曼场时，双层体系中出现两个或四个激子边界阻挡角态，从而产生不同的可能的$s$ -波激子配对。此外，我们还发现了一个二维激子Weyl节相，它支持连接体Weyl节的平带边态。
2021-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of Inversion Asymmetry on Bilayer Graphene's Superconducting and Exciton Condensates
本文研究位移场诱导的反演不对称性对AB堆叠双层石墨烯超导态和双分子层激子凝聚体的影响，指出几何超流刚度在超导体中可忽略，但会增强激子凝聚体并适度提升BKT转变温度。
2025-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Nonreciprocal perfect Coulomb drag in electron-hole bilayers: coherent exciton superflow as a diode
Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所与物理与天文学院）；Shanghai Branch, Hefei National Laboratory（合肥国家实验室上海分部）
该研究提出利用自旋-轨道耦合双层系统实现非互易完美库仑拖拽，通过相干激子二极管效应探测相相干的激子超流体。
2026-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Third-order polarizability of interlayer excitons in hetero-bilayers
在本文中，我们采用完全微观的方法来研究异质双层膜中的层间激子。我们用Fowler和Karplus的方法计算了基于$\mathrm{WSe}_{2}/\mathrm{WS}_{2}$的范德华异质结中非相互作用层间激子的动力学极化率。在线性极化率计算的基础上，我们考虑了用变分法计算动态三阶极化率。用这种变分方法研究了$\mathrm{WSe}_{2}/\mathrm{WS}_{2}$异质双层膜中层间激子的双光子吸收和三次谐波产生过程，讨论了层内激子能级跃迁的各种选择规则.
2021-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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
Wigner supersolid of excitons in electron-hole bilayers
近年来，双层电子-空穴系统（其中一层中的载流子是电子，另一层中的载流子是空穴）得到了积极的研究，重点是激子的玻色-爱因斯坦凝聚。当层间距d远小于每层内的颗粒间距离r_sa_B时，预计会发生这种冷凝。在这篇简报中，我们讨论了一种状态的存在，维格纳超固体，其中激子是相位相干的，但由于偶极排斥而形成维格纳晶体。我们给出了双层系统的定性相图，并讨论了维格纳超固相的性质和可能的签名。
2006-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Broken mirror symmetry in excitonic response of reconstructed domains in twisted MoSe$_2$/MoSe$_2$ bilayers
通过堆叠和扭曲的范德华异质结构的结构工程最近已被用于创建莫尔超晶格，从而实现固态系统中新的光学和电子特性。特别是，在过渡金属二硫属化物（TMD）的扭曲双层中的莫尔晶格已被证明导致激子捕获，主机莫特绝缘和超导状态，并作为独特的哈伯德系统，其相关的电子状态可以被检测和光学操纵。在结构上，这些扭曲的异质结构也具有原子重构和域形成的特征。不幸的是，由于典型的莫尔畴的纳米级尺寸（~10 nm），原子重构对这些异质结构的电子和激子性质的影响不能被系统地研究，并且经常被忽略。在这里，我们使用近0 $^o$扭转角MoSe $_2$ /MoSe $_2$双层大菱形AB/BA域直接探测激子特性的远场光学个别域。我们发现，该系统具有破镜/反转对称性，AB和BA域支持层间激子与平面外（z）电偶极矩在相反的方向。基态$Γ$层间激子（X $_{I,1}$）的偶极取向可以用电场翻转，而较高能量的K-K层间激子（X $_{I,2}$）与层内K-K激子（X $_0$）经历场不对称杂化。我们的研究揭示了晶体对称性对TMD激子的深刻影响，并指出了通过域模式工程实现拓扑非平凡系统、奇异超颖表面、集体激子相和量子发射器阵列的新途径。
2020-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
