Excitonic Complexes and Optical Gain in Two-Dimensional Molybdenum Ditelluride Well below Mott Transition
二维材料中的强库仑相互作用为研究凝聚态物理的许多关键问题提供了前所未有的机会,如激子复合物的共存和相互转换,与它们转换相关的基本光学过程,以及它们在著名的Mott转变中的作用。最近在二维材料中的激光演示提出了关于光学增益的存在和起源以及激子复合物的可能作用的重要问题。虽然激光发生在极低的密度占主导地位的各种激子复合物,光学增益观察到在唯一的实验中的密度高出几个数量级,超过莫特密度。在这里,我们报告了一个新的增益机制,涉及带电激子或trions远低于莫特密度在二维钼二碲化。我们结合实验和建模研究不仅揭示了远低于莫特跃迁的激子复合物的复杂相互作用,而且为在极低激发能级下产生激光提供了基础,这对未来的节能光子器件很重要。
2018-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Exciton dynamics in atomically thin MoS2: inter-excitonic interaction and broadening kinetics
我们报告超快泵浦探测光谱研究激子动力学在原子薄二硫化钼。光谱和时间分辨的测量进行调查的两个重要的直接间隙激子(A和B)的相互作用动力学及其相关的增宽动力学。这两种激子表现出强关联的激子间动力学,其中瞬态蓝移激子吸收源于内部A-B激子相互作用。所观察到的复杂的光谱响应是由激子碰撞引起的线宽加宽; B激子线宽的加宽反过来降低了A激子的峰值光谱振幅。在B激子能量的共振激发揭示了激子间散射在确定加宽动力学中比自由载流子散射起着更重要的作用。
2013-08-09 cond-mat.mes-hall
Topological aspects of nonlinear excitonic processes in noncentrosymmetric crystals
研究了非中心对称晶体中电场中的二级激子过程。我们推导出的位移电流和激子产生的二次谐波产生的公式,通过使用Floquet形式主义结合Keldysh格林函数方法。结果表明:(i)稳定的直流位移电流通过激子产生而流动,而不会解离成自由载流子;(ii)激子共振时二次谐波产生增强。所得到的公式澄清拓扑方面的这些二阶激子过程所描述的贝里连接的相关的价带和导带。
2016-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Time resolved excitonic coherent polarization dynamics in GaAs multiple quantum wells
研究了GaAs多量子阱中探测脉冲激发的激子相干极化随时间演化的泵浦诱导调制。为此,我们进行飞秒时间分辨泵浦探测反射率测量使用频率上转换在正负泵浦探测延迟。激子的线性和非线性极化,这通常是不考虑在描述泵浦探测实验的干扰所产生的贡献,需要理解的结果。
2003-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Quasi-steady electron-excitonic complexes coupling in a two-dimensional semiconductor
Institute for Advanced Studies, Wuhan University(武汉大学高等研究院);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所和凝聚态物理北京国家实验室);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室);Wuhan Institute of Quantum Technology(武汉量子技术研究院)
本研究通过ARPES揭示二维半导体WSe2中准稳态激子复合体的光-物质相互作用,发现其在电子激发态生成及电荷密度波形成中的作用。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robust high-temperature topological excitonic insulator of transition-metal carbides (MXenes)
本文提出“宇称阻挫”机制解释拓扑激子绝缘体罕见的原因,并通过第一性原理计算证明单层MXenes可实现室温鲁棒拓扑激子凝聚,为寻找新材料和探究拓扑与多体效应相互作用提供了新平台。
2023-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic pairing and insulating transition in two-dimensional semi-Dirac semimetals
足够强的长程库仑相互作用可以在无带隙的狄拉克半金属中诱导激子配对,从而产生有限的能隙并驱动半金属-绝缘体量子相变。这一现象与高能物理中的动力学手征对称性破缺十分相似。在大多数现实的狄拉克半金属中,包括悬浮的石墨烯,库仑相互作用太弱而不能打开激子隙。库仑相互作用在二维半狄拉克半金属中的低能作用比狄拉克半金属更重要,在二维半狄拉克半金属中,费米子谱的一个动量分量是线性的,另一个动量分量是二次的,并且确实导致费米液体理论的崩溃。通过求解Dyson-Schwinger方程,研究了二维半狄拉克半金属中激子能隙的动态产生,并证明了中等强度的库仑相互作用足以诱导激子配对.额外的短程四费米子耦合倾向于促进激子配对。在现有的半狄拉克半金属中,我们发现TiO $_{2}$ /VO $_{2}$纳米结构为实现激子绝缘体提供了一个有希望的候选者。利用重整化群方法分析了半狄拉克费米子在半金属-绝缘体量子临界点处激子序参量的量子临界涨落与无质量半狄拉克费米子的强耦合,揭示了半狄拉克费米子的非费米液体行为.
2017-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multistable excitonic Stark effect
光学斯塔克效应是激子系统中相干光-物质相互作用的一个标志,其中照射光束调谐激子跃迁频率。在这里,我们表明,当激子被放置在一个纳米光子腔,激子斯塔克效应可以成为高度非线性,表现出多值和滞后斯塔克位移,依赖于照射光的历史。这种多稳态斯塔克效应(MSE)源于腔模占据和激子布居之间的反馈,由斯塔克诱导的腔和激子共振的相互调谐介导。引人注目的是,MSE表现出即使是非常稀的激子浓度,可以产生不连续的斯塔克位移跳跃的顺序兆电子伏。我们期望MSE可以在容易获得的过渡金属二硫属化物激子系统中实现,放置在平面光子腔中,在适度的泵浦强度。这种现象可以提供新的手段来设计光和物质的耦合态,即使在单激子极限下也可以持续存在。
2020-09-07 cond-mat.mes-hall
Contribution to Excitonic Linewidth from Free Carrier-Exciton Scattering in Layered Materials: The example of h-BN
激子被自由载流子散射是在低温实验中考虑中度至重度杂质半导体时特别重要的现象,其中激子与声学和光学声子的相互作用减少。本文研究了单层六方氮化硼中激子与自由载流子的散射。我们描述的激子状态变分波函数,通过Rytova-Keldysh势的静电相互作用建模。使弹性和非弹性散射之间的区别,激子状态之间的每个过渡的相关性也被认为是。最后,我们讨论了自由载流子散射对激子线宽的贡献,分析了其温度和载流子密度的依赖关系。
2022-07-18 cond-mat.mes-hall
Controlling relaxation dynamics of excitonic states in monolayer transition metal dichalcogenides WS2 through interface engineering
已知过渡金属二硫属化物(TMD)支持复杂的激子态。揭示不同激子物种弛豫动力学的差异,阐明它们之间的跃迁动力学,可以为设计基于TMD的激子器件提供重要的指导。结合光致发光(PL)和反射率对比度测量与超快泵浦-探测光谱在低温下,我们在这里研究的弛豫动力学中性和带电激子在背栅控制的单层器件。泵浦-探测结果揭示了不同界面条件下激子态的弛豫动力学差异:单层WS 2中中性激子的寿命远长于trions,而WS 2/h-BN异质结构中的中性激子的寿命则相反。结果表明,在TMD单层膜和衬底之间插入h-BN层对不同激子态的寿命有很大的影响。h-BN薄片不仅可以屏蔽界面处的杂质和缺陷的影响,而且还有助于在低温下建立从中性激子到三重子的非辐射跃迁作为主要弛豫途径。我们的研究结果强调了界面在控制二维半导体中载流子的瞬态特性方面可能发挥的重要作用,并且也可能对基于TMD的发光和光检测器件的设计产生影响。
2021-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
Excitonic gaps and exciton binding energies in multilayer phosphorene quantum dots
介电屏蔽对于精确计算二维材料中激子的结合能是非常重要的。在这项工作中,我们使用密度泛函理论计算多层(最多三层)磷烯片的介电函数和二维极化率。二维极化率,然后使用在多层磷烯量子点的激子相互作用的介电屏蔽。在大量子点的限制,激子间隙显示出非常好的协议与国家的最先进的测量沉积在不同的基板上的多层磷烯片的光学间隙。
2017-08-01 cond-mat.mes-hall
Dark and Bright Excitonic States in Nitride Quantum Dots
研究了氮化物基III-V族半导体GAN和AlN量子点中激子态的形成,包括库仑和交换作用。发现对于具有正晶场分裂的纤锌矿结构的GAN量子点(QDs)和具有零晶场分裂的GAN和AlN QDs,都发生暗激子形成,并且在约40 ° C处从暗激子转变为亮激子。在负晶场分裂的纤锌矿AlN量子点中,暗激子态和亮激子态之间的分裂非常小,在15 μ m左右消失。
2004-11-30 cond-mat.mes-hall
Doping-induced non-Markovian interference causes excitonic linewidth broadening in monolayer WSe$_2$
在单层WSe $_2$这样的原子级薄半导体中,强库仑相互作用不仅诱导紧密束缚的激子,而且使它们的光学性质对掺杂非常敏感。通过利用基于激子海森堡运动方程的微观理论,我们系统地确定了掺杂对激子线宽,线位移和振子强度的影响。我们计算trion共振,并表明,库仑耦合的激子的trionic连续产生的非马尔可夫干扰,这是由于时间延迟,建立了一个负责不对称的激子线的形状和激子线宽增加的相位。我们计算的激子和trion线宽,线位移和振荡器强度的掺杂依赖解释了最近的实验。所获得的见解提供了掺杂原子薄半导体的光学指纹的微观起源。
2022-01-06 cond-mat.mes-hall
Exciton condensation in quantum wells. Excitonic hydrodynamics. Autosolitons
在考虑激子凝聚相形成的可能性、抽运的存在、激子寿命的有限值、缺陷对激子的散射等因素的情况下,得到了双量子阱中间接激子的流体力学方程,并得到了激子密度的亮自孤子和暗自孤子形式的新的解.本地化和自由激子状态的作用进行了分析,在形成的发射光谱。
2013-06-20 cond-mat.mes-hall
Excitonic Magneto-Optical Kerr Effect in 2D Transition Metal Dichalcogenides Induced by Spin Proximity
本文发展了零磁场下二维过渡金属二硫族化物克尔转角的激子理论。有限克尔角是由铁磁体的存在引起的自旋轨道分裂和邻近交换耦合之间的相互作用引起的。我们比较了激子效应与单粒子理论方法。我们表明,激子的2D材料的性质导致的光学响应函数的频率依赖性的显着变化。我们还发现,激子校正增强的光学响应的两个因素的情况下,二硫化钼在接近钴薄膜。
2020-01-01 cond-mat.mes-hall
Flat-band excitonic states in Kagome lattice on semiconductor surface
利用严格对角化的紧束缚模型,研究了半导体表面量子线产生的Kagome晶格系统中激子的性质。结果表明,由于平带的存在,二维Kagome晶格中激子的结合能比一维晶格中的激子结合能大得多,激子的玻尔半径小得只有晶格常数。我们还讨论了磁场对激子结合能的影响以及激子稳定性对带电激子和双激子产生的影响。
2001-10-18 cond-mat.mes-hall
Excitonic physics in a Dirac quantum dot
我们提出了一个描述真空极化的圆形狄拉克量子点在两个空间维度假设$α$ -库仑相互作用的相对强度足够小,使近似与一个单一的电子(空穴)的最低能级有关。应用这种近似,我们发现,对于$ α_c \approx 1.05$的最低水平是半满的,无论存在的口味的数量。基态可以表示为特定(偶数)激子态的叠加,其构成以交叉方式演化的激子云。基态在$ α_c \approx 1.05$处简并有谷间激子态,这是一个临界强度,在我们的近似中,它标志着一个具有单电子和激子共振的点。
2017-12-01 cond-mat.mes-hall
ZnPSe$_3$ as ultrabright indirect bandgap system with microsecond excitonic lifetimes
我们报告了ZnPSe $_3$晶体的光学特性,该晶体表现出与异常强的光致发光相结合的间接带隙特性。我们发现了从激子态与微秒寿命的带间复合的证据。通过光学表征,我们重建了与光吸收、载流子弛豫和辐射复合等基本过程相关的电子能带结构。对磁场存在下的辐射过程的研究揭示了基本电子态的自旋极化。这一观察结果为在技术相关的微秒时间尺度上控制激子态的自旋开辟了一条途径。
2021-11-14 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian theory of valley excitons in two-dimensional semiconductors
该研究提出二维能谷激子的非厄米理论,揭示非厄米诱导的PT对称破缺产生反常能谷偏振激子态,大动量下对称性恢复且例外点处偏振方向平行,还预测了非零贝里曲率带来的拓扑激子霍尔输运。
2024-12-10 cond-mat.mes-hall
How Good Can 2D Excitonic Solar Cells Be?
激子半导体已经成为光伏应用的研究主题数十年。其中,基于有机聚合物和小分子的太阳能电池目前的功率转换效率(PCE)已超过19%。随着有机光伏材料(OPV)的日益成熟,二维过渡金属二硫属化物(TMDC)等强激子无机半导体材料的出现,由于其高的光学常数、稳定的无机结构和亚nm的薄膜厚度,激发子太阳能电池的研究又重新受到人们的关注。虽然已经发布了几份关于基于TMDC的PV的报告,但在一个太阳AM1.5G照明下实现高于6%的功率转换效率仍然具有挑战性。在这里,我们进行了全面的光学和电子分析的设计,结构和性能的单层TMDC为基础的,单结激子PV。我们的计算模型与优化性能预测的PCE为9.22%的超晶格器件结构。我们的分析表明,虽然二维激子太阳能电池的PCE可能被限制在<10%,但我们提出的设计可以实现> 100 W g-1的比功率,使它们在航空航天,分布式遥感和可穿戴电子产品中具有吸引力。
2023-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Novel excitonic states and photoluminescence in quantum hall systems
讨论了电子积分和分数量子霍尔系统中中性和带电激子复合物的形成和可能的衰变过程。激子复合物是少量相关的带负电荷和带正电荷的准粒子(例如,传导电子和价空穴、反向自旋电子和自旋空穴、Laughlin准电子和准空穴、复合费米子),其可以在强磁场存在下在2D电子中发生。这种束缚态的实例是带间中性和带电激子、分数带电的“任意子激子”、自旋波、skyrmion或“skyrmion激子”。可能的衰变过程包括在光致发光或自旋跃迁中实验观察到的辐射复合,这在核自旋弛豫的背景下很重要。
2003-08-20 cond-mat.mes-hall
Phase Coherent Oscillations of Excitonic Photocapacitance and Bose-Einstein Condensation in Quantum Coupled 0D-2D Heterostructure
报道了10 K下双势垒共振隧穿异质结光电容的量子相干振荡。周期性的存在和不存在尖锐的激子跃迁的光电容光谱与增加的偏压证明了强耦合的InAs量子点(0 D)和三角形GaAs量子阱(2D)之间。这种0 - 2维异质结构中的相干共振隧穿建立了激子玻色-爱因斯坦凝聚的动量空间变窄。在低于70 K时,激子密度的急剧增加表明,与每个InAs量子点锚定的激子波函数可以在200 μ m左右的宽范围内横向重叠,从而产生激子玻色-爱因斯坦凝聚体的宏观量子态。这本身就指出了在通常的2D-2D双层和耦合量子阱样品中遇到的困难,这些样品以前用于研究激子BEC。最后,我们预测如何耦合量子点和量子阱异质结构可以显示激子玻色-爱因斯坦凝聚在更高的温度。
2020-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Excitonic absorption in gate controlled graphene quantum dots
我们提出了一个理论的激子过程中的栅极控制的石墨烯量子点。预测了具有多达百万个原子的石墨烯量子点的能隙对形状、尺寸和边缘的依赖性。结合紧束缚、Hartree-Fock和组态相互作用方法,我们发现具有锯齿形边缘的三角形石墨烯量子点在太赫兹、可见光和紫外光谱范围内同时表现出光学跃迁,这是由强的电子-电子和激子相互作用决定的。预测了光学性质与有限磁矩和外栅控制的电荷密度之间的关系。
2010-07-20 cond-mat.mes-hall
Striped excitonic (super)solid in anisotropic semiconductors with screened exciton interactions
本研究在Gross-Pitaevskii框架下发现,各向异性原子级薄半导体(如少层黑磷)中屏蔽激子相互作用导致激子凝聚体形成条纹状结晶相及条纹超固体相,并确定了其出现与共存的最佳条件。
2025-06-24 cond-mat.mes-hall
Comment on "Photoluminescence ring formation in coupled quantum wells: Excitonic versus ambipolar diffusion"
这是对M的评论。Stern,V. Garmider,E.塞格雷,M. Rappaport,V. Umansky,Y.莱文森和我Bar-Joseph,Phys. Rev. Lett. 101,257402(2008)中所述。
2010-03-05 cond-mat.mes-hall
Evidence of Excitonic Optical Tamm States using Molecular Materials
我们报告的第一个实验观察到的激子光学Tamm状态支持在一个周期性的多层介电结构和有机染料掺杂的聚合物层之间的界面。这种状态的存在是由基于聚集的染料分子的激子层的类金属光学性质实现的。实验确定的色散曲线,连同模拟数据,包括字段配置文件,使我们能够识别这些新模式的性质。我们的研究结果表明,有机激子材料作为一种强大的手段,在纳米级控制光的潜力,提供了一种新的替代类型的纳米光子学的基础上分子材料的前景。
2015-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
In-Plane Electric Field Induced Orbital Hybridization of Excitonic States In Monolayer WSe2
本研究针对单层过渡金属二硫族化合物中激子态的电场调控问题,利用光电流光谱发现面内电场可引发不同角动量里德伯激子态的轨道杂化并增强离散激发态振子强度,为二维电光调制应用提供了激子操控新范式。
2023-02-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Excitonic condensation in spatially separated one-dimensional systems
我们从理论上表明,激子可以形成从空间分离的一维基态人口的电子和空穴,并由此产生的激子可以形成一个quascondensate。我们描述了一个平均场的Bardeen-Cooper-Schrieffer理论在低载流子密度制度,然后专注于核壳纳米线的激子间隙的大小估计为InAs/GaSb线,并作为所有实验相关参数的函数。我们发现,配对的最佳条件包括电子和空穴带的小重叠,大的有效质量的载流子,和周围介质的介电常数低。因此,一维系统为零磁场中激子准凝聚的实验研究提供了一个很好的平台。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall
Excitonic complexes in anisotropic atomically thin two-dimensional materials: black phosphorus and TiS$_3$
研究了能谱各向异性对激子、三激子和双激子的结合能和结构性质的影响。为此,我们采用随机变分方法与相关的高斯基础。我们目前的黑磷(bP)和TiS $_3$不同的激子复合物的结合能的结果,并比较它们与最近的结果在文献中,我们发现很好的协议。bP中激子复合物的结合能比TiS中的大$_3$。我们计算了不同的平均粒子间的距离在bP和TiS $_3$,并表明激子复合物在bP是强烈的各向异性,而在TiS $_3$,他们几乎是各向同性的,即使组成粒子具有各向异性的能谱。这也被关联函数所证实。
2018-12-04 cond-mat.mes-hall
Excitonic topology and quantum geometry in organic semiconductors
本研究发现有机半导体中存在受反演对称性保护的拓扑非平庸激子态,确定了对应材料家族,揭示其可通过应变、化学功能化及介电环境调控,并基于量子黎曼几何预测激子质心展宽下限,为光电应用开辟新方向。
2025-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Excitonic Theory of the Ultrafast Optical Response of 2D-Quantum-Confined Semiconductors at Elevated Densities
Justus-Liebig-Universität Gießen(吉森大学);Technische Universität Berlin(柏林工业大学)
本文研究了高密度下二维量子限制半导体的超快光学响应,通过激子理论分析了库仑相互作用对激子Rabi振荡的影响,并发现线偏振激发可显著抑制激子振荡。
2026-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Eigenenergies of excitonic giant-dipole states in cuprous oxide
在这项工作中,我们提出了一种新的物种的Wannier激子暴露于交叉电场和磁场时的本征谱。特别地,我们计算了交叉场中$\textrm{Cu}_2\textrm{O}$中巨偶极激子的本征能量。在我们的理论方法中,我们计算激子光谱内的近似以及数值精确的方法为任意场配置。我们验证了稳定的束缚激子巨偶极态仅在强磁场极限下才可能存在,因为这是唯一为它们的存在提供足够深势阱的区域。比较解析和数值计算,我们得到激子巨偶极谱的能级间距范围内的$0.6\ldots100\, μ\textrm{eV}$。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
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
Electrically tunable strong coupling in a hybrid-2D excitonic metasurface for optical modulation
针对室温下激子快速非辐射衰减和退相移限制有源激子超表面效率的问题,本文结合原始二维异质结构与非局域介电超表面增强激子光-物质相互作用,实现环境条件下强且电可调的激子-光子耦合,制成自由空间光调制器并展示9.9 dB反射率调制,为纳米光子器件提供新机遇。
2025-02-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Probing the collective excitations of excitonic insulators in an optical cavity
本研究利用准一维晶格模型探究光学腔中激子绝缘体相的光物质耦合效应,发现激子态集体模与腔光子耦合会导致光子色散出现能带免交叉,该现象为激子绝缘体独有。
2025-10-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
Creating excitonic entanglement in quantum dots through the optical Stark effect
我们发现,两个初始非共振的量子点可以通过应用单个失谐激光进入共振。这允许控制点间相互作用和在皮秒时间尺度上产生高度纠缠的激子态。加上任意的单量子比特操作,这个系统将足以演示激子量子计算机的原型。
2004-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Competition between excitonic insulators and quantum Hall states in correlated electron-hole bilayers
本文基于MoSe2/hBN/WSe2异质结构电子-空穴双层膜,研究了垂直磁场下激子绝缘体的行为,发现了激子量子振荡,并揭示了强磁场下激子绝缘体相与双层量子霍尔绝缘体相之间的多重量子相变。
2025-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Small excitonic complexes in a disk-shaped quantum dot
本文用Bethe-Goldstone方程研究了由N_e电子和N_h空穴组成的二维受限激子复合物。系统的最多12对,和非对称配置N_e \ne N_h被认为是。弱约束制度给出了弱约束的指示,甚至在三激子和四激子系统中的非约束,并结合在更高的复合物。
1999-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Eliashberg theory of excitonic insulating transition in graphene
足够强的库仑相互作用可以打开激子费米子能隙,从而驱动石墨烯中的半金属-绝缘体转变。本文将费米子能隙方程自洽地耦合到真空极化函数方程中,研究激子跃迁的Eliashberg理论。将费米子能隙引入极化函数中,可以减小粒子-空穴集体激发的屏蔽效应,从而提高库仑相互作用的有效强度。虽然这一过程不会改变临界点,但它导致激子绝缘相的动力学费米子隙的显着增强。Eliashberg理论的有效性是合理的,表明顶点校正抑制在大$N$限制。
2011-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interlayer excitonic insulator in two-dimensional double-layer semiconductor junctions: An explicitly solvable model
激子绝缘体既不传导电子也不传导空穴,而是束缚电子-空穴对,激子。不幸的是,不可能在单个半导体层内独立地注入和检测电子和空穴电流。然而,层间激子绝缘体提供电子和空穴的空间分离,使得能够进行激子电流测量。问题是空间分离削弱了电子-空穴配对,并可能导致层间激子解离。在这里,我们开发了一个明确的可解模型,以确定层间分离,是足够强大的,以防止电子和空穴跨越层跳跃,但仍然允许电子-空穴配对足以过渡到层间激子绝缘体状态。实现这种状态的理想结将包括由具有低介电常数的宽隙电介质层分隔的一对相同的窄隙二维半导体。本研究通过考虑层间相干效应来量化这种结的参数。
2022-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic condensation in a double-layer graphene system
从理论上研究了最近提出的电偏压双层石墨烯系统中激子凝聚的可能性。主要的重点放在获得一个可靠的分析估计到激子态的转变温度。由于在双层石墨烯系统中,由于自旋的两个投影、两个谷和两个层,费米子“味道”的总数等于N=8,因此大- $N$近似似乎特别适合于系统的理论研究。另一方面,大量的风味使得裸露库仑相互作用的筛选非常有效,这与石墨烯中的背散射的抑制一起导致激子凝聚的能量极低。结果表明,屏蔽对激子配对的影响在激子态和正常态一样强。其结果是,激子间隙$\De$的值被发现是完全符合先前获得的估计的平均场转变温度$T_c$,最大可能值$Δ^{\rm max},T_c^{\rm max}\sim 10^{-7} ε_F$($ε_F$是费米能)的都是在$ 1{\rm mK}$范围内的一个完美的清洁系统。这证明了能量标度$\sim 10^{-7} ε_F$确实设定了转变温度的上限,并使最近提出的关于高温一级跃迁到激子态的猜想无效。这些发现表明,不幸的是,石墨烯双层中的激子凝聚很难在实验上实现。
2009-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic interplay between surface polar III-nitride quantum wells and MoS$_2$ monolayer
本研究探讨了 van der Waals 异质结构中表面 GaN 量子阱与 MoS$_2$ 单层间的激子相互作用,发现 MoS$_2$ 涂层可有效钝化 GaN 表面缺陷态,且两者间存在强烈的激子跃迁相互作用,为基于混合激子结构的新型光电器件提供了可能。
2023-09-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Excitonic bound states in the continuum in van der Waals heterostructure metasurfaces
该研究探究范德华异质结构超表面中激子连续域束缚态的形成,提出通过激子发射率与超表面光学模式相消干涉抑制辐射损耗的机制,数值模拟证实珀塞尔因子可被抑制五个数量级以上,为量子光学和信息处理提供新可能。
2025-07-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Temperature-dependent excitonic light manipulation with atomically-thin optical elements
本文研究了单层WS₂原子级薄透镜中激子时间动力学对聚焦效率的影响,通过分离相干激子辐射与非相干背景并表征温度依赖性,揭示了激子衰减率和激子-声子散射的作用,为二维纳米光子器件提供了见解。
2025-11-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Hidden excitonic quantum states with broken time-reversal symmetry
本文提出激子绝缘体可在几何约束诱导下转变为纯轨道时间反演对称性破缺的隐藏态,为实现奇异轨道磁序及区分激子与结构相变提供新思路。
2023-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con