Growth and Structure of Singly-Oriented Single-Layer Tungsten Disulfide on Au(111)
我们提出了一个完整的纳米尺度的单层二硫化钨（WS $_2$）在Au（111）上外延生长的生长和结构的表征。利用快速X射线光电子能谱学实时跟踪生长过程，通过选择合适的W蒸发速率和生长过程中的衬底温度，获得了单取向薄膜。WS $_2$层的形态，尺寸和层堆叠的信息，通过采用X-射线光电子衍射和低能电子显微镜实现。WS $_2$的价带中的强自旋分裂与层的单一取向特性相结合，使得这种材料成为利用自旋和谷自由度的理想候选者。
2018-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Directing Monolayer Tungsten Disulfide Photoluminescence using a Bent Plasmonic Nanowire on a Mirror Cavity
在不影响场增强的情况下设计定向光学天线需要专门设计的光学腔。在这里，我们报告的实验观察定向光致发光发射从单层的二硫化钨使用的反射镜腔上的等离子体纳米线。几何形状提供了场增强和方向性的光致发光通过将单层之间的延伸腔滴铸弯曲的银纳米线和金镜形成。我们使用傅立叶平面成像技术成像的光致发光发射波矢量。该腔在一个狭窄的波矢范围内耦合出辐射，径向和方位角扩展分别仅为11.0°和25.1°。此外，我们进行了三维有限差分时域数值计算，以证实和理解的实验结果。我们设想，这里提出的结果将很容易利用片上耦合应用和设计非弹性光学天线。
2022-03-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Load-Dependent Sliding behavior of WSe2-x solid lubricant coating
本文对比研究了磁控溅射沉积的亚化学计量二硒化钨与二硫化钼涂层的宏观及纳米摩擦学性能，发现二硒化钨在潮湿空气中摩擦更低且对湿度敏感性更低，并证实表面摩擦加热是导致摩擦载荷依赖性的关键因素。
2025-08-12 cond-mat.mtrl-sci
The Effects of Exfoliation, Organic Solvents and Anodic Activation on Catalytic Hydrogen Evolution Reaction of Tungsten Disulfide
过渡金属二硫属化物电催化剂的合理设计可以有效地催化析氢反应，从而产生可再生能源载体。为此，我们的工作作出了三个主要贡献。首先，我们已经证明，剥离通过离子液体辅助研磨结合梯度离心是一种有效的方法剥离散装WS 2纳米片的厚度为几个原子层和横向尺寸的范围为100 nm至2 nm。这些用分散的纳米点装饰的WS 2纳米片表现出高度增强的HER催化性能，起始电位为-130 mV vs. RHE，在10 mA cm-2下的过电位为337 mV，在0.5 M H2SO 4中的塔菲尔斜率为80 mV dec-1。第二，我们发现储存在高沸点有机溶剂如二甲基甲酰胺（DMF）中的WS 2的电催化性能有很强的老化效应。重要的是，HER能力可以通过用丙酮去除阻碍电子输运的有机（DMF）残留物来恢复。第三，我们确定WS 2纳米片/纳米点的HER性能可以显著增强，通过在正电压下活化电极表面非常短的时间（60 s），在10 mA cm-2下降低动力学过电位超过80 mV。发现性能增强主要来自形成的质子插层的无定形三氧化钨（a-WO 3）提供额外的活性位点并有利地改变WS 2催化剂的直接化学环境的能力，使其更有利于局部质子递送和/或运输到WS 2的活性边缘位点。我们的研究结果提供了新的见解，有机溶剂和电化学活化的影响，二维WS 2的HER催化性能。
2017-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Enhancing the Stretchability of Two-Dimensional Materials through Kirigami: A Molecular Dynamics Study on Tungsten Disulfide
本研究通过分子动力学模拟，在单层二硫化钨上应用矩形kirigami切口，发现该结构在拉伸载荷下显著提高拉伸应变并降低强度，且增加重叠比、切口密度或减小长宽比可进一步提升拉伸性，为可拉伸电子器件提供新途径。
2023-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Direct Measurement of the Radiative Pattern of Bright and Dark Excitons and Exciton Complexes in Encapsulated Tungsten Diselenide
特别是钨基过渡金属二硫族化合物的光学性质受到暗激子的强烈影响。最近，理论预测以及间接的实验见解表明，两种不同的暗激子存在于光锥内。其中一个是完全暗的，另一个是面外偶极禁戒的，因此被称为灰激子。在这里，我们提出了一个高品质的六边形BN封装的WSe 2单层，我们直接获得的辐射图案的灰色激子，偏离明亮的激子和其他激子复合物在低温下获得的角度分辨光谱数据。
2019-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon Assisted Exciton Processes in Two-Dimensional Tungsten Monocarbide
本研究通过从头算有限动量Bethe-Salpeter方程，揭示二维六方碳化钨的声子辅助间接发射及快速非辐射复合，为近红外光子发射器件提供潜力。
2024-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarization anisotropy included by mechanical bending in tungsten diselenide nanoribbons and tunable excitonic states
WSe $_2$单分子膜由于其自旋轨道耦合引起的费米能级附近带的自旋分裂和自旋谷结构而显示出许多有趣的性质。自旋极化在相关能带中的取向对于激子态的性质和光谷选择性至关重要。本文采用密度泛函理论研究了不同弯曲曲率和电子/空穴掺杂下的WSe $_2$纳米带，采用多体微扰GW和BSE（Bethe-Salpeter方程）方法研究了其光吸收和激子态。我们发现，WSe $_2$纳米带在弯曲时可以表现出增强的SOC效应和费米能级附近的带的空间变化的自旋极化。自旋极化可以在这些近简并带中表现出各向异性（或不对称性），从而通过弯曲和电子/空穴掺杂到纳米带中而导致可控的磁性，这表明在紧凑和可控的磁性纳米器件和自旋电子学中的潜在应用。纳米颗粒的光学吸收光谱呈现出在约0.4至1.5eV的近红外区域内弯曲的大的可调谐性，在大的弯曲条件下显示出增强的吸收。激子态通常在电子和空穴对中表现出混合或各种自旋构型，这些构型由弯曲控制，潜在地可用于基于自旋的量子信息过程中的应用。
2022-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Lifetime of Higher Excitonic States in Tungsten Diselenide Monolayers
原子薄的过渡金属二硫属化物中减少的介电屏蔽允许即使在室温下也在光谱中研究类氢系列的更高激子态。激子峰的宽度提供了关于限制这些准粒子的寿命的辐射衰减和声子辅助散射通道的信息。虽然线宽的研究，到目前为止，已被限制到激子基态，封装与hBN最近能够定量测量激发激子共振的加宽。在这里，我们提出了一个联合的实验理论研究相结合的微观计算与光谱测量的内在线宽和寿命的hBN封装的WSe $_2$单层的更高的激子状态。令人惊讶的是，尽管散射通道的数量增加，我们发现在理论和实验中，更高的激子态的线宽是相似的，甚至更小的相比，基态。我们的微观计算归因于这种行为的激子-声子散射效率降低较高的激子由于空间扩展的轨道功能。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing Excitonic Dark States in Single-layer Tungsten Disulfide
过渡金属二硫属化物（transition metal dichalcogenide，TMDC）单层膜是近年来发展起来的一种重要的二维半导体材料，在电子和光电子器件方面具有广阔的应用前景。与半金属石墨烯不同，层状TMDC具有相当大的带隙。更有趣的是，当减薄到单层时，TMDC从间接带隙转变为直接带隙半导体，表现出许多有趣的光学现象，如谷选择性圆二色性，掺杂依赖的带电激子和强光电流响应。然而，这种强烈的光-物质相互作用的基本机制仍在深入研究中。观察到的光学共振最初被认为是带间跃迁。相比之下，第一性原理计算预测了一个更大的准粒子带隙尺寸和光学响应，是由激子效应为主。在这里，我们报告的激子占主导地位的机制，发现了一系列激子暗态的单层WS2使用双光子激发光谱的实验证据。结合GW-BSE理论，我们发现这些激子本质上是Wannier激子，但具有非常大的结合能（~0.7 eV），导致准粒子带隙为2.7 eV。这些强束缚激子态即使在室温下也是稳定的。我们揭示了一个激子系列显着偏离氢模型，与一个新的逆能量依赖于轨道角动量。实验发现这些激子能级对环境扰动是鲁棒的。激子暗态和超大结合能的发现不仅揭示了二维带隙系统中多电子效应的重要性，而且为TMDC单层及其异质结构的器件应用提供了令人兴奋的潜力。
2014-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Visualization of defect-induced excitonic properties of the edges and grain boundaries in synthesized monolayer molybdenum disulfide
原子薄的二维过渡金属二硫属化合物（TMDC）是下一代纳米光电应用的重要材料。了解合成生长的TMDC的边缘和晶界的纳米级光学行为对于优化其光电性能至关重要。通过远场光学显微镜来阐明二维材料的纳米级光学特性需要衍射受限的光束直径亚微米尺寸。在这里，我们提出了我们的实验工作的空间光致发光（PL）扫描的大尺寸（$\geq 50$微米）单层MoS $_2$生长的化学气相沉积（CVD）使用衍射限制的蓝色激光束斑（波长405 nm）的光束直径小至200 nm，使我们能够探测纳米级激子现象，这是以前没有观察到的。我们发现了几个重要的特征：（i）存在亚微米宽度的条带（ii）存在另一个较亮的宽区域，其由终止于锯齿形外围边缘的拐角处的平行荧光线组成;（iii）在PL谱的边缘处存在一个巨大的蓝移A激子峰，其能量可达$\sim 120$ meV。利用密度泛函理论计算，我们将这种巨大的蓝移归因于氧二聚体在边缘的吸附，这降低了激子结合能。我们的研究结果不仅揭示了缺陷诱导的激子性质，但也提供了一个有吸引力的路线，通过缺陷工程定制的光学性能在TMDC边缘。
2016-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Neutral and Charged Excitons in Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
我们提出了一个微观理论的中性激子和带电激子（trions）在单分子膜的过渡金属dichalcogenides，包括二硫化钼。我们的理论是基于激子和trions的有效质量模型，参数化从头计算，并纳入适当的治疗筛选在两个维度。计算的激子结合能与基于Bethe-Salpeter方程的高水平多体计算结果吻合得很好。此外，我们的计算更复杂的trion物种比较非常有利的最近的实验测量，并提供原子洞察的微观特征，确定trion结合能。
2013-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Optical Spectrum of MoS${}_2$: Many-body Effects and Diversity of Exciton States
我们提出了第一性原理计算的光学响应的单层二硫化钼采用GW-Bethe Salpeter方程（GW-BSE）的方法，包括自能，激子，和电子-声子效应。我们发现，单层二硫化钼具有大量的和不同数量的强束缚激子态与新颖的k空间特性，以前没有看到实验或理论。的吸收光谱被示出为占主导地位的激子状态的结合能接近$1$ ~eV和强的电子-声子加宽在可见光至紫外线范围。我们的研究结果解释了最近的实验测量和解决以前的GW-BSE计算之间的不一致。
2013-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Formation of Near-IR Excitons in Low Dimensional CuSbS$_2$
低维半导体的电子和光学性质通常与其体相对应物的电子和光学性质完全不同。然而，二维铜锑二硫化物（CuSbS $_2$）的光学带隙并不随着材料厚度的减小而显著改变。在单层、双层和块状材料中，吸收起始保持在约1.5 eV。利用密度泛函理论和多体微扰理论，我们通过量子限制，电子空穴相互作用和表面态的形成的相互作用来合理化这种行为。具体地说，在薄层中的空间限制诱导强约束的光学跃迁在近红外区域。我们的研究结果解释了不同厚度的铜锑二硫化物片晶的光学性质，并将这些材料作为新型光伏器件和近红外传感器的潜在候选者。
2021-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of the Substrate Material on the Optical Properties of Tungsten Diselenide Monolayers
过渡金属二硫属化合物的单分子膜，如WSe 2，由于其在电学和光学应用中的潜力而变得越来越有吸引力。由于这些二维系统的属性是已知的，它们的周围环境的影响，我们报告如何选择的基板材料影响单层WSe 2的光学性能。为了完成这项研究，泵浦密度相关的显微光致发光测量进行时间积分和时间分辨采集技术。在290 K和10 K下比较了SiO2/Si、蓝宝石（Al 2 O3）、hBN/Si 3 N4/Si和MgF 2上剥离的WSe 2的光谱信息和功率依赖模式强度，表明激子、trion和双激子模式的外观和强度依赖于衬底。此外，一个CVD生长的WSe 2单层蓝宝石包括在本研究中，其剥离的对应物直接比较。时间分辨的显微光致发光显示了不同衬底材料的辐射衰减时间是如何强烈不同的。我们的数据表明激子-激子湮灭在室温下作为缩短机制，以及在低温下与介电环境相关的衰变率的微妙趋势。在可测量的时间尺度上，趋势也与相应的2D激子模式的出现的程度有关。这一结果突出了进一步详细表征二维材料中激子特征的重要性，特别是在衬底的选择方面。
2016-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Many-Body Simulation of Two-Dimensional Electronic Spectroscopy of Excitons and Trions in Monolayer Transition-Metal Dichalcogenides
本文提出了一种时间分辨非线性光谱的多体模拟方法，并将其应用于研究掺杂过渡金属二硫族化合物中激子和三电子之间的相干相互作用。虽然形式主义可以直接应用在第一原理的方式，为了简单起见，我们使用参数化的能带结构和静态模型介电函数，这两者都可以从使用$GW$近似的计算中获得。我们的模拟结果揭示了钼和钨基化合物中的单线态和三线态三重态之间的相互作用。我们的二维电子光谱与最近的实验非常吻合，我们准确地再现了激子和trions之间的量子相干性的交叉峰信号指示的跳动。虽然我们确认，量子拍在基于氘的单层unambigously反映激子-trion的相干时间，他们在这里显示提供一个下限的相干时间钨类似物由于相消干涉出现从共存的单重态和三重态trions。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Intervalley electron-hole exchange interaction and impurity-assisted recombination of indirect excitons in WS$_2$ and WSe$_2$ monolayers
钨基二硫属化物单分子膜中激子态的多样性源于自旋自由度和谷自由度之间的独特相互作用。激子种类之一是间接激子（动量或谷暗），当单层是电荷中性时，其负责一系列共振。我们研究了间接激子的短程电子-空穴交换相互作用，以及杂质介导的复合机制。分析提供了在发射光谱中的零声子间接激子共振的能量和偏振的透彻理解。
2022-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dark-exciton driven energy funneling into dielectric inhomogeneities in two-dimensional semiconductors
二维过渡金属二硫属化物半导体（2D TMD）的光电和输运性质极易受到外部扰动的影响，从而能够通过合成后修饰来精确定制材料功能。在这里，我们表明，称为纳米气泡的纳米级不均匀性，可用于应变和，侵入性较小，介电调谐的双层二硫化钨（WSe 2）中的激子输运。我们使用超灵敏的时空分辨光学散射显微镜直接成像激子输运，揭示了介电纳米气泡在室温下的激子捕获和捕获激子是令人惊讶的高效，即使明亮激子的能量受到的影响可以忽略不计。我们的观察结果表明，激子functionalities在介电不均匀性驱动的动量间接（暗）激子的能量更敏感的介电扰动比明亮的激子。这些结果揭示了一种新的途径，以控制激子输运在二维半导体具有特殊的空间和能量精度，使用暗态能量景观的介电工程。
2022-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Towards room-temperature superfluidity of exciton polaritons in an optical microcavity with an embedded MoS$_2$ monolayer
通过考虑激子极化激元在嵌入二硫化钼单层的光学微腔中的驱动扩散动力学，我们确定了实验相关的参数范围，在该范围内可以观察到室温超流性。结果表明，在激光抽运功率为$P>600$ mW，俘获势强度为$k > 50$ eV/cm $^2$时，俘获极化激元气体中发生超流跃迁.我们还提出了一个简单的分析模型，提供了一个有用的估计的极化激元气体密度，这使得人们能够确定观察室温极化激元超流性的条件。
2016-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Deciphering the Intense Post-Gap Absorptions of Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
过渡金属二硫属化合物（TMDC）是一个具有迷人光学物理性质的体系，其丰富的谷电子和各种缺陷诱导或层间预带隙激子已被广泛研究。然而，带隙以上更强的高能吸收峰（~ 3 eV）长期被忽视，其潜在的物理起源仍有待揭示。在这里，我们采用动量分辨电子能量损失谱测量的谷激子和强烈的高能量峰在有限动量的色散行为。结合精确的Bethe Salpeter方程计算，发现二硫族钨化合物中的高能量宽吸收峰和A激子的自旋极化是由Q谷和KM中点处的非带套跃迁引起的，而二硫族钼化合物中的带套跃迁机制则相反.我们的实验-理论联合研究将为基于TMDC的光电子器件中强高能激子的物理起源和操纵提供见解。
2021-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Tightly bound excitons in monolayer WSe2
利用线性吸收光谱和双光子光致发光光谱研究了二硒化钨（WSe 2）单分子膜中激子的结合能和激发态。激子束缚能为0.37eV，比III-V族半导体量子阱中的激子束缚能大一个数量级，室温下也能观察到激子的激发态。实验确定的单光子和双光子活性态的激子激发光谱是从简单的二维（2D）类氢模型不同。这一结果揭示了显着减少和非局部介电屏蔽的库仑相互作用在二维半导体。观察到的大激子结合能也将对基于2D原子晶体的下一代光子学和光电子学应用产生重大影响。
2014-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasiparticle Band Gaps, Excitonic Effects, and Anisotropic Optical Properties of Monolayer Distorted 1-T Diamond-chain Structures
我们报告了多体微扰理论计算的激发态性质的扭曲1-T金刚石链单层的二硫化物（ReS 2）和二硒化物（ReSe 2）。电子自能大大提高了它们的准粒子带隙，令人惊讶的是，单层ReSe 2转换为直接带隙半导体，这是，然而，被认为是一个间接的密度泛函理论计算。它们的光学吸收光谱由强束缚激子决定。与六方结构不同，畸变的1-T ReS 2的最低能量亮激子表现出完美的8字形偏振依赖性，而ReSe 2的最低能量亮激子仅表现出部分偏振依赖性，这是由于两个近简并的亮激子的偏振偏好不一致。我们的第一性原理计算与实验一致，为光电应用铺平了道路。
2015-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Broad Band Optical Properties of Large Area Monolayer CVD Molybdenum Disulfide
近年来，采用化学气相沉积法生长的大面积单层MoS 2薄膜因其在先进电子和光电子器件中的潜在应用而引起了人们极大的兴趣。与无带隙石墨烯不同，MoS 2在可见光中具有固有带隙，当还原为单个原子层时，该带隙从间接带隙跨越到直接带隙。在这篇文章中，我们报告了一个全面的研究的基本光学性质的二硫化钼揭示了拉曼光谱，光致发光，和真空紫外椭圆偏振光谱。1.42 eV的带隙由在单层MoS 2中移位到1.83 eV的块状MoS 2的吸收阈值确定。我们提取了高达9.0 eV的高精度介电函数，这导致许多独特的带间跃迁在高对称点的二硫化钼动量空间的识别。发现单层中的A和B激子的位置与体相相比能量上移，并且具有更小的分离。一个非常强的光学临界点预测对应于准粒子间隙观察到在2.86 eV，这是由于沿M和伽马点之间的减少布里渊区的平行带的光学跃迁。在单层MoS 2中在~ 3.0 eV处不存在体MoS 2自旋-轨道相互作用峰，正如预测的那样，是附近激子聚结的结果。在3.98 eV的更高能量的光学跃迁，通常发生在体半导体，与几个临界点的组合，本文报道的这些光学跃迁增强了我们的理解单层MoS 2以及一般的二维系统，从而为MoS 2光学器件的设计和理论考虑提供了翔实的指导方针。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron density control in tungsten diselenide monolayers via photochlorination
本研究通过紫外辅助光氯化法在二硒化钨单层中实现电子密度可控降低，将材料从n型转为p型，并验证了氯吸附于硒空位导致p型掺杂，为二维材料光电子应用提供新途径。
2023-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical absorption in disordered monolayer molybdenum disulfide
我们探讨了硫空位和电子相互作用对单层MoS $_2$光学性质的综合影响。首先，我们提出了一个广义的安德森-哈伯德哈密顿，占随机分布的硫空位和材料内的介电屏蔽的存在。其次，我们从基于密度泛函理论和格林函数和屏蔽库仑（GW）方法的第一性原理计算参数化这个能量相关的哈密顿量。第三，我们应用基于第一性原理的多体典型介质方法确定单粒子电子结构。第四，我们求解Bethe-Salpeter方程以获得电荷磁化率$χ$，其虚部与吸光度$\mathcal{A}$相关。我们的研究结果表明，空位浓度的增加会导致在带隙内的连续带和激子态的吸收减少。我们还观察到增加的吸收低于带隙阈值，并提出了一个表达式，它描述了Lifshitz尾巴，在很好的定性与我们的数值计算。后者增加了在$1.0$ -- $2.5$--中的吸收，eV使得缺陷工程对于太阳能电池应用具有潜在的意义。
2018-05-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular-beam epitaxy of monolayer and bilayer WSe2: A scanning tunneling microscopy/spectroscopy study and deduction of exciton binding energy
对二维过渡金属二硫属化物的兴趣促使了最近的一些努力，即使用分子束外延来外延生长这些材料的双金属层。然而，单层和双层WSe 2，过渡金属二硫属化物家族的重要成员，通过分子束外延方法的生长仍然未知，可能是因为难以从元素源产生钨通量。在这项工作中，我们提出了一个扫描隧道显微镜和光谱研究的分子束外延生长的WSe 2单层和双层，显示原子级平坦的外延膜，没有域边界缺陷。这与通过相同方法生长的外延MoSe 2膜形成对比，其中存在致密的畴边界缺陷网络。同一样品的单层和双层WSe 2域的扫描隧道光谱测量揭示，不仅从单层到双层的膜厚度增加时的带隙变窄，但也带弯曲效应跨越单层和双层域之间的边界。这种能带弯曲似乎是由双层岛的步骤处的边缘状态决定的。最后，将扫描隧道光谱测量的电子带隙与光致发光测量的激子发射能进行了比较，并由此估算了单层和双层WSe_2/MoSe_2中激子的结合能.
2015-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Engineering the strain and interlayer excitons of 2D materials via lithographically engraved hexagonal boron nitride
通过在六方氮化硼中创建原子级平坦的表面纳米结构，实现了对高质量二硫化钼应变分布与大小的任意片上控制，进而调控声子和激子发射以绘制光致发光图像，并能在室温下显著改变层间激子的强度和能量。
2024-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb-bound four- and five-particle valleytronic states in an atomically-thin semiconductor
作为承载量子化角动量的紧密结合的电子-空穴对的宿主，过渡金属二硫属化物的原子薄半导体提供了用于光学寻址谷自由度的吸引人的平台。特别是，在这些系统中的中性和带电激子的valleytronic属性已被广泛研究。与此同时，涉及更多粒子的相关量子态至今仍是难以捉摸和有争议的。在这里，我们提出的实验证据valleyronic四粒子双激子和五粒子激子，在高品质的单层钨二硒样品。通过电荷掺杂，热激活，和磁场调谐测量，我们确定的双激子和激子trion的光学发射绑定相对于明亮的激子和trion分别。此外，无论是双激子和激子-trion谷间束缚态涉及暗激子，从而产生的排放量与大，负谷极化，而不是众所周知的双粒子激子。我们的研究为利用高阶激发构建谷电子量子器件提供了新的机会。
2018-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revealing dark exciton signatures in polariton spectra of 2D materials
该研究通过理论与实验结合，揭示了在基于钨的TMD材料中暗激子对极化激元光谱的显著影响，通过调节腔失谐控制声子驱动散射通道的开启与关闭，从而在光谱中产生特征性急剧变化，为利用极化激元对纳米材料进行指纹识别提供了新方法。
2024-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical control of valley polarized charged biexcitons in monolayer WS$_2$
本研究针对范德华半导体中激子电学操控受电中性与掺杂损耗限制的问题，实现了单层WS₂中带电双激子谷极化的动态调控，圆偏振度最高提升6倍，并观测到带电态布居的非单调开关行为，揭示了激子态间的相干相互作用。
2024-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Efficient valley polarization of charged excitons and resident carriers in MoS2 monolayers by optical pumping
我们调查与偏振显微光致发光的光泵浦的谷自由度在电荷可调的二硫化钼单层封装在低温下的六方氮化硼。我们报告了一个大的稳态谷极化的不同激子复合物以下的圆偏振激光激发25毫电子伏以上的中性激子过渡。对于第一次在这种材料中，我们揭示了有效的谷抽运带正电的trions，这是迄今为止难以捉摸的非封装单层由于缺陷和激光诱导的大电子掺杂。我们发现，带负电荷的trions目前的极化70%，这是不寻常的大非共振激发。我们将这种大的谷极化归因于MoS2特殊的能带结构，在单粒子图像中，光学暗激子基态与明亮的导带有序共存，导致负电荷的trions的谷弛豫被抑制。此外，我们表明，圆形激发诱导的动态极化的居民电子和空穴，最近所示的钨基单层。这表现为在圆形和线性激发下不同激子复合物的强度的变化。
2021-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Identifying Exceptional Points in Two-Dimensional Excitons Coupled to an Open Optical Cavity
Molecular Strong Coupling Lab, Department of Chemical Sciences, Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Mohali（印度科学教育研究学院（IISER）莫哈利分校化学科学系分子强耦合实验室）；Ultrafast Nanoscience Unit, Department of Physics, Umeå University（于默奥大学物理系超快纳米科学单元）；CNR Nanotec, Institute of Nanotechnology（国家研究委员会纳米技术研究所）
研究通过实验和理论分析，证明在不满足传统强耦合条件的情况下，二维激子耦合到开放光学腔中可出现极子样行为。
2025-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fine structure of negatively charged and neutral excitons in monolayer MoS$_{2}$
我们提出了高质量单层MoS $_{2}$的实验和理论结果，这些结果揭示了带电激子的精细结构，即，trions。在发射光谱中，我们解决和确定两个三振子峰，T $_{1}$和T $_{2}$，类似于钨基材料中的一对单线态和三线态三振子峰（T $_S$和T $_{T}$）。然而，在偏振相关的光致发光测量中，我们将这些峰确定为新颖的谷内和谷间单重态trions，构成trion精细结构，与已知的明亮和黑暗的2D材料不同，该材料具有由自旋轨道耦合引起的大导带分裂。我们表明，三振子的能量分裂在MoS $_{2}$是一个敏感的探针之间和谷内的载流子相互作用。从理论上的额外支持，我们声称，这些单重trions的存在结合异常激子g-因子和特征温度依赖性的发射光谱一起表明，单层MoS $_{2}$有一个黑暗的激子基态，尽管有“明亮”的单粒子排列的自旋极化导带。
2020-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Long tailed trions in monolayer MoS$_2$: Temperature dependent asymmetry and red-shift of trion photoluminescence spectra
单层二硫化钼（MoS $_2$）由于其两个不等价的直接能隙谷导致奇异的束缚态和激发态而成为一种优秀的二维模型体系。在这里，我们专注于一个这样的束缚态，带负电荷的三离子。与激子不同，trion可以通过踢出电子以非零动量辐射衰变，导致具有长低能尾的不对称trion光致发光（PL）峰。因此，峰值位置并不对应于零动量的trion能量。通过包括在我们的分析中的trion的长尾，我们能够准确地分离激子从trion的PL光谱的贡献。根据理论，非对称的能量尾具有尺寸依赖性和温度依赖性的贡献。温度相关的数据的分析揭示了有效的trion大小，与文献一致，和带隙和自旋轨道分裂的价带的温度依赖性。最后，我们观察到签名的保利阻塞的trion衰变。
2016-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical Control of Optical Properties of Monolayer MoS$_2$
本文研究了场效应晶体管结构中单层二硫化钼（MoS $_2$）的光致发光和光吸收的电选通。我们观察到一百倍的光致发光强度增加，并在这些设备中的吸收增加~660 nm时，外部栅极电压从+50 V到-50 V，而光致发光波长几乎保持不变。相反，在双层MoS $_2$器件中，我们观察到光致发光几乎没有随栅极电压的变化。我们建议，单层和双层器件的不同响应有关的激子在MoS $_2$与载流子的相互作用。
2012-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
