Valley-mediated singlet- and triplet-polaron interactions and quantum dynamics in a doped WSe$_2$ monolayer
本文利用二维相干电子光谱研究掺杂WSe$_2$单层中单重态与三重态费米极化子的量子退相干和谷相干性，发现暗-亮态转换导致单重态极化子谷极化寿命长达200-800皮秒，为原子级薄半导体中自旋和谷指标的电学与光学调控提供了指导。
2025-01-04 cond-mat.mes-hall
Tunneling spectroscopy of few-monolayer NbSe$_2$ in high magnetic field: Ising protection and triplet superconductivity
在传统的Bardeen-Cooper-Scrieffer（BCS）超导体中，相反自旋的电子的库珀对（即单线态结构）形成基态。超流体$^3$ He中的等自旋三重态对（ESTPs）在超导自旋电子学和拓扑超导学中具有重要的意义，但至今仍难以发现。最近，奇宇称ESTPs被预测出现在（少）单层超导NbSe $_2$，从面外伊辛自旋轨道场（由于单层NbSe $_2$的反演对称性的缺乏）和所施加的面内磁场之间的非共线性。这些ESTPs耦合到有限域上的单态序参量。利用范德华隧道结，我们对单层厚度为2- 25的$_2$超导薄片进行了光谱测量，测量了准粒子态密度（DOS）随面内磁场的变化，最高可达33 T。在$\lesssim$ 15单层厚的薄片中，DOS具有单个超导能隙。在这些薄样品中，磁场主要作用于电子的自旋（相对于轨道）自由度，并且超导性进一步受到伊辛场的保护。从我们的隧穿谱中提取的超导能隙随外加磁场的变化而减小。然而，在双层NbSe $_2$中，接近临界场（高达30 T，比泡利极限大得多），超导性似乎比单独使用伊辛保护的预期更稳健。我们的数据可以用上述ESTPs来解释。
2022-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Excitonic valley effects in monolayer WS$_2$ under high magnetic fields
过渡金属二硫属化物可以很容易地制成原子级薄片，表现出光学散射和读出这些2D半导体中存在的极其稳定的激子准粒子的谷赝自旋的可能性。在这里，我们研究了一个单层的二硫化钨在高磁场高达30\，T通过光致发光光谱在低温下。谷简并解除所有的光学功能，特别是激子，单重态和三重态三重态，我们分别确定的g因子。虽然观察到的激子和trion共振的抗磁位移给我们洞察到这些准粒子的实空间扩展，磁场引起的谷极化效应揭示了激子和trion的色散关系在倒易空间。三重态谷极化的场依赖性与预测的三重态分裂成单重态和三重态构型是一致的。
2016-12-09 cond-mat.mes-hall
Topological Superconductivity in Rashba Spin-Orbital Coupling Suppressed Monolayer \{beta}-Bi2Pd
弱夹层范德华材料β-Bi 2 Pd最近被确定为具有非常规自旋三重态配对和涡旋处的Majorana零模的强拓扑超导体候选者。本文根据我们的有效理论模型，研究了单层β-Bi_2 Pd中至今仍不清楚的拓扑特征和超导配对。我们发现，非Rashba自旋轨道耦合在实现和调整各种新的拓扑性质中起着至关重要的作用。特别地，在单层β-Bi 2 Pd中发现了自旋三重态p波超导配对与Majorana零模.我们的研究加深了对单层β-Bi 2 Pd的拓扑结构和超导电性的理解，表明它是实现低维拓扑超导电性的一个很有前途的平台.
2021-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Brightened spin-triplet interlayer excitons and optical selection rules in van der Waals heterobilayers
研究了过渡金属双硫族化合物异质双层结构中自旋三重态层间激子的光学性质，并与自旋单重态层间激子进行了比较。令人惊讶的是，发现自旋三重态激子的光学跃迁偶极与自旋单重态激子的光学跃迁偶极处于相同的数量级，与其中自旋三重态物质被认为是暗的单重态相比的单层激子形成鲜明对比。与单层激子的自旋守恒（自旋翻转）跃迁偶极只能耦合到平面内（平面外）偏振的光不同，由于平面外镜像对称性的破坏，层间激子的这种限制被消除。我们发现，作为层间原子注册的变化，层间激子的光学跃迁偶极子之间的相反的圆极化的平面内和平面外的自旋三重态和自旋单重态物种。因此，两种物质的激子都具有不可忽略的耦合到平面内和平面外传播的光子模式中，这是与激子主要耦合到平面外传播通道中的单层的另一个明显差异。在给定的原子登记处，自旋三重态和自旋单重态激子具有不同的谷偏振选择规则，允许层间激子的谷构型和自旋单重态/三重态构型的选择性光学寻址。
2018-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mixed Triplet-Singlet Order Parameter in Decoupled Superconducting 1H Monolayers of Transition-Metal Dichalcogenides
本研究通过失配化合物(SnS)1.15(TaS2)将TaS2层解耦为电子隔离的1H单层，结合实验与理论模型揭示了其Tc约3.1K的双能隙混合单态-三重态非常规超导性，为研究孤立1H层超导及单晶多超导体提供了新平台。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Self-doped flat band and spin-triplet superconductivity in monolayer 1T-TaSe$_{2-x}$Te$_{x}$
理论研究表明，单层 1T-TaSe$_{2-x}$Te$_{x}$ 中 Te 配体取代可使费米能级平带自掺杂，并在磁性金属区间诱导 f 波与两类手征 p 波自旋三重态超导相。
2024-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconducting properties of transition metal dichalcogenides in proximity to a conventional superconductor
Uppsala University（乌普萨拉大学）；Wallenberg Initiative Materials Science for Sustainability, Uppsala University（乌普萨拉大学瓦伦堡可持续材料科学倡议）
研究了过渡金属二硫化物接近常规超导体时的超导性质，发现自旋三重态超导对的形成与伊辛自旋轨道耦合和拉沙尔自旋轨道耦合的作用有关。
2026-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Emerging Photoluminescence from the Dark-Exciton Phonon Replica in Monolayer WSe2
基于钨的单层过渡金属二硫属化物具有长寿命的暗激子，即处于自旋三重态构型的电子-空穴对。暗激子的长寿命和独特的自旋性质为探索电偶极跃迁以外的光-物质相互作用提供了令人兴奋的机会。在这里，我们证明了暗激子和光学沉默的手征声子的耦合，使暗激子副本在单层WSe 2的固有光致发光。依赖于门和磁场的PL测量揭示了位于暗激子下方21.6 meV的圆极化复制峰，等于来自Se振动的E”声子能量。第一性原理计算表明，激子-声子相互作用选择性地将自旋禁止的暗激子耦合到谷内自旋允许的亮激子上，从而使手征声子和圆偏振光子同时发射.我们对声子复制的发现和理解揭示了声子和光子的手性决定的发射通道，揭示了操纵谷自旋的新途径。
2019-05-10 cond-mat.mes-hall
Antisite defect qubits in monolayer transition metal dichalcogenides
二维（2D）材料具有原子级的薄且易于外部控制的特性，为在室温下实现图案化量子比特的制备和操作提供了新的范例，从而应用于量子信息科学。在这里，我们表明，二维过渡金属二硫属化物（TMD）中的反位缺陷可以提供一个可控的固态自旋量子比特系统。使用高通量的原子模拟，我们确定了几个中性的反位缺陷，位于深的散装带隙和主机的顺磁三重基态的TMD。我们的深入分析揭示了光学跃迁和三重态-单重态系统间交叉过程的存在，这些缺陷量子比特的指纹。作为一个说明性的例子，我们讨论了WS 2中的反位量子位的初始化和读出原理，预计它在未来基于量子位的器件中对多层结构中的层间相互作用是稳定的。我们的研究为在2D TMD中创建可扩展的室温自旋量子位开辟了一条新途径。
2021-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
In-situ profiling of pressure-induced exciton traps in suspended MoS$_2$ monolayers
本研究实现了带纳米孔衬底上悬浮MoS$_2$单层空间轮廓的原位读出，通过环境压力调控其弯曲程度以获得可调激子陷阱，可同时操控数百个单层，为二维材料激子调控提供了新方法。
2025-09-04 cond-mat.mes-hall
Electron Transport and Thermoelectric Performance of Defected Monolayer MoS2
利用密度泛函理论研究了含缺陷的二维MoS2单层膜的电子和热电性质。已发现所有的原子缺陷都表现出吸热性质。MoS_2的电子结构表现为带隙随原子缺陷的调谐。原始单层中的MoS2空位使其具有磁性和窄带隙半导体。在STM类设置中计算的隧穿电流清楚地捕获了具有缺陷的单层的自旋极化特性。与原始形式相比，在具有缺陷的单层中观察到相对低的热导率，从而导致分别高达6.24和1.30的增强的室温品质因数。我们相信，我们的研究结果开辟了一个新的窗口，单层二硫化钼在电子器件，热管理和热电器件的使用。
2017-04-11 cond-mat.mes-hall
Edge modes in zigzag and armchair ribbons of monolayer MoS$_2$
我们探索的电子结构，轨道特性和拓扑方面的单层MoS $_2$纳米粒子使用紧束缚（TB）和低能量（${\bm k}\cdot{\bm p} $）模型。我们在单层MoS $_2$的Z字形带中得到了一个中间带隙边缘模，它可以追溯到体能带结构的拓扑性质。单层MoS $_2$可以被认为是谷霍尔绝缘体。扶手椅边缘处的边界条件混合了边缘上的谷，并且在边缘模式中诱导了间隙。价带中的自旋-轨道耦合降低了体态的杂化。
2016-10-29 cond-mat.mes-hall
Hole Transport in Exfoliated Monolayer MoS$_2$
常见的半导体过渡金属二硫属化物（TMDC）如MoS $_2$、WS $_2$、MoSe $_2$和WSe $_2$的理想单层具有许多类似的电子性质。然而，正如所有半导体的情况一样，这些系统的物理响应在很大程度上取决于每种化合物特有的缺陷。在这里，我们研究了这些TMDC的脱落单层支持高质量、平衡良好的双极传导的能力，这已经在WS $_2$、MoSe $_2$和WSe $_2$中得到证实，但在MoS $_2$中没有得到证实。使用离子液体门控晶体管，我们表明，相反WS $_2$，MoSe $_2$，和WSe $_2$，在剥离的二硫化钼$_2$单层空穴传输是系统异常的，表现出最大的导电率在负栅电压（V $_G$），随后由高达100倍的抑制进一步增加V $_G$。为了理解这种差异的起源，我们已经进行了一系列的实验，包括在MoS $_2$单层和较厚的多层膜，在剥离和CVD生长的单层，以及依赖于栅极的光学测量（拉曼和光致发光）和扫描隧道成像和光谱的空穴传输的比较。与现有的{ \it从头算}计算一致，所有这些实验的结果一致地解释在与硫族元素空位相关的缺陷方面，仅在MoS $_2$单层中-而不是在较厚的MoS $_2$多层膜中，也不是在其他常见的半导体TMDC的单层中-在靠近作为强空穴陷阱的价带的顶部的间隙中产生状态。我们的研究结果表明，系统地研究缺陷如何决定二维半导体材料的性能和开发方法来控制它们…
2018-04-24 cond-mat.mes-hall
Spin/Valley pumping of resident electrons in WSe2 and WS2 monolayers
过渡金属二硫属化物的单层是电或光控制自旋和谷自由度的理想材料。然而，光激发主要产生具有固有短寿命和自旋/谷弛豫时间的激子物质。在这里，我们证明了一个非常有效的自旋/谷光泵浦的居民电子在n掺杂的WSe 2和WS 2单层。我们观察到，使用连续波激光和适当的掺杂和激发密度，负三重态双谱线表现出相反的符号的圆偏振和三重态三重态的光致发光强度是四倍以上，与线性激发与圆激发。我们解释我们的结果作为一个大的动态极化的居民电子使用圆形光的结果。
2021-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Width-dependent Photoluminescence and Anisotropic Raman Spectroscopy from Monolayer MoS$_2$ Nanoribbons
过渡金属二硫属化物的单层例如MoS $_2$是直接带隙半导体，由于强垂直限制，其光学和电子性质不同于多层。尽管单层的厚度有基本的限制，但隔离层的电子结构可以进一步调整，具有纳米结构（如量子点或纳米带）的横向自由度。虽然一维限制的单层半导体被预测有有趣的大小和边缘依赖性的自旋电子学应用有用的属性，单层过渡金属二硫属化物纳米带的光电功能的实验是有限的。我们使用纳米光刻技术来创建单层的MoS $_2$纳米带，其横向尺寸低至20 nm。拉曼光谱显示出偏振各向异性和强度的尺寸依赖性。用这种技术制备的纳米带显示出对边缘缺陷的敏感性降低，并发射光致发光，其具有可以从现象学模型理解的尺寸依赖性能量。制备具有强激子发射的单层纳米带有助于开发具有可控特性的低维光电器件。
2017-09-12 cond-mat.mes-hall
A tight-binding model for MoS$_2$ monolayers
我们提出了一个精确的紧束缚参数化的能带结构的MoS $_2$单分子膜附近的主要能隙。我们介绍了一个通用的和简单的推导带能量方程，可用于其他单层dichalcogenides。还提供了包括自旋轨道耦合的参数化。建议的一套模型参数再现正确的轨道组成和位置的价带和导带的从头计算比较。该模型给出了一个合适的起点，现实的大规模原子电子输运计算。
2015-07-01 cond-mat.mes-hall
Tunable thermoelectricity in monolayers of MoS$_{2}$ and other group-VI dichalcogenides
本文研究了MoS $_{2}$和其他VI族二硫属化合物单分子膜在圆偏振非共振光下的热电性质。解析表达式推导的Berry相位介导的磁矩，轨道磁化，以及热和能斯特电导率。通过{ \it非共振}光调谐带隙增强了价带和导带中的自旋分裂，因此导致自旋和谷热电性质的显著改善。
2015-04-18 cond-mat.mes-hall
Optoelectronic properties of defective MoS$_2$ and WS$_2$ monolayers
基于Slater Koster紧束缚模型，考虑自旋轨道耦合，从理论上研究了金属和二硫空位对MoS $_2$和WS $_2$单分子膜的电子和光学性质的影响.我们发现，空位缺陷通过向价带移动费米能级来产生电子平带，这表明这两种类型的空位都可以作为受体位点。原始单分子膜的光谱显示出阶跃特征，对应于从自旋分裂价带到导带最小值的跃迁，而有缺陷的单分子膜在其能带结构中的诱导中间带隙态在其光谱中表现出额外的峰。我们发现Mo和W空位主要在低能光谱中贡献，而S $_2$空位主要在可见光谱范围内提高了电导率.这表明，取决于空位的类型，MoS $_2$和WS $_2$单层中的原子缺陷可以增加光伏系统中使用的太阳能电池的效率。
2018-05-24 cond-mat.mes-hall
Berry curvature in monolayer MoS$_2$ with broken mirror symmetry
理想的1H相单层MoS $_2$具有镜面反射对称性，但这种对称性在通常的实验情况下被破坏，其中单层被放置在衬底上。利用k $\cdot$ p微扰理论，研究了镜像对称破缺对材料Berry曲率的影响.我们发现对称性破缺可以显著地修改Berry曲率，并且由于修改的Berry曲率而引起的自旋/谷霍尔效应与最近的实验结果[Science $\bf 344$，1489（2014）]定性一致，这不能用忽略镜像对称性破缺的先前理论来解释。
2018-04-17 cond-mat.mes-hall
Exciton band structure of monolayer MoS2
从理论上研究了单层$_2$中激子的性质，结果表明，低能激子态出现在布里渊区中心和布里渊区拐角处，布里渊区中心的结合能与二维类氢模型的$(n-1/2)^{-2}$模式有很大的偏离，在布里渊区中心的谷简并激子偶极子在有限动量下分裂成具有非解析线性色散的上模和具有二次色散的下模。虽然单层MoS $_2$是一种直接带隙半导体时，其准粒子能带结构分类，它很可能是一个间接的间隙材料时，其激发光谱分类。
2015-02-16 cond-mat.mes-hall
Long-lived spin polarization in n-doped MoSe$_2$ monolayers
过渡金属二硫属化合物单分子膜由于自旋和谷自由度以及谷选择性激子跃迁的耦合而对潜在的谷电子应用非常感兴趣。然而，这些材料中激子的超快复合对应用造成了自然限制，使得极化向驻留载流子的转移是非常有利的。在这里，我们研究了低温自旋谷动力学在名义上未掺杂和n掺杂的MoSe $_2$单层使用时间分辨克尔旋转。在n掺杂的MoSe $_2$中，我们发现了一个长寿命的克尔信号，我们归因于居民载流子的自旋极化。该组分在名义上未掺杂的MoSe $_2$中不存在。长寿命自旋极化在面内磁场作用下是稳定的。空间分辨的测量使我们能够确定在MoSe $_2$的电子自旋扩散常数的上限。
2017-06-07 cond-mat.mes-hall
Exciton interaction induced spin splitting in MoS$_2$ monolayer
在$13$ K温度下，用圆偏振连续波激光非共振泵浦MoS $_2$单层膜，观察到激子能量红移，从而打破了自旋相反的B激子之间的简并。当激光功率达到$18$ meV时，能量分裂单调增加，而随着温度的升高，能量分裂减小。这一现象可以通过同时考虑导致红移的带隙重整化和导致自旋相关分裂的激子-激子库仑交换相互作用来进行理论解释。我们的结果提供了一个简单的方案来控制的自由度的谷在MoS $_2$单分子膜，并提供了一个可行的方法来研究多体激子激子相互作用在这类材料。
2020-01-06 cond-mat.mes-hall
Exposing the trion's fine structure by controlling the carrier concentration in hBN-encapsulated MoS$_2$
原子薄的材料，如半导体过渡金属二硫属化物，对环境高度敏感。这就为通过改变周围环境从外部控制其属性提供了机会。在这项工作中，高品质的范德华异质结构组装从hBN封装的单层MoS $_2$的光致发光，光致发光激发，和反射率对比实验的援助进行了研究。我们证明，在MoS $_2$单层，从衬底中的杂质的电荷转移所产生的载流子浓度，可以显着调整在一个数量级的底部hBN薄片厚度的修改。所研究的结构，其特点是谱线接近窄均匀加宽的限制，使观察微妙的光学和自旋谷性质的激子复合物。我们的研究结果使我们能够解决三个光学活性的带负电荷的激子在MoS $_2$单分子膜，这是分配到intravalley单，谷间单，谷间三重态。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall
Theoretical and experimental investigation of vacancy-based doping of monolayer MoS$_2$ on oxide
过渡金属二硫属化合物单层膜是一种新型的二维带隙材料。对于器件的应用，我们认为MoS $_2$层的电子结构，特别是在这项工作中，空位的效果。在基于密度泛函的模拟中，我们考虑了氧化物板中的近界面O空位和MoS $_2$层中的Mo或S空位的影响。计算了每个系统和不同氧化物终端的能带结构和原子投影态密度，以及无缺陷的MoS $_2$ -SiO2系统和隔离电介质层的能带结构和原子投影态密度，以供参考。在我们的结果中，我们发现，与O空位，Hf-终止的HfO $_2$ -MoS $_2$系统，和O-终止和H-钝化的Al $_2$ O $_3$ -MoS $_2$系统出现金属由于掺杂的氧化物板，然后电子转移到MoS $_2$，以类似于调制掺杂的方式。然后通过电学和光谱表征由缺氧氧化铝和氧化物封装的背栅单层MoS $_2$场效应晶体管，实验证明了由具有氧空位的高k氧化物对单层MoS $_2$的n型掺杂。
2016-06-09 cond-mat.mes-hall
Spin-Orbit mediated spin relaxation in monolayer MoS2
我们在两个有效哈密顿量范围内研究了MoS2单分子膜的谷内自旋轨道介导的自旋弛豫。考虑了由于面外反转对称性的破坏而引起的价带的内禀自旋分裂以及类Rashba耦合。我们表明，在空穴掺杂制度，平面外自旋弛豫是不是很有效，因为自旋分裂的价带倾向于稳定在这个方向上的自旋极化。我们得到的自旋寿命大于纳秒，与最近的谷极化实验。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall
Complete $T_c$ suppression and Néel triplets-mediated exchange in antiferromagnet-superconductor-antiferromagnet trilayers
理论上证明反铁磁绝缘体-超导体-反铁磁绝缘体三层膜中Néel三重态Cooper对可通过AFI层Néel矢量夹角控制超导临界温度并介导交换相互作用。
2023-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
First-order magnetic phase-transition of mobile electrons in monolayer MoS$_2$
一阶磁相变的栅控二维半导体，单层-MoS $_2$的证据。相边界将低电子密度下的自旋极化（铁磁）相和高电子密度下的顺磁相分离。光学响应的突然变化表示磁性的突然变化.从而通过施加到器件的栅电极的电压来控制磁序。伴随磁性变化的是电子有效质量的大变化。
2019-11-22 cond-mat.mes-hall
Spintronics in MoS_2 monolayer quantum wires
本文对MoS_2单层扶手椅型量子线和量子点中的自旋效应进行了解析和数值研究。由电场引起的内禀和Rashba自旋轨道相互作用之间的相互作用导致螺旋模式，从而在时间反演不变系统中引起自旋过滤。Rashba自旋轨道相互作用也可以通过空间变化的磁场产生。在这种情况下，系统可以处于具有几乎完美的自旋极化的螺旋状态。如果这样的量子线被带到接近s波超导体，系统可以被调谐到拓扑相，导致在线端的中隙马约拉纳费米子。
2013-04-16 cond-mat.mes-hall
Quantum transport and observation of Dyakonov-Perel spin-orbit scattering in monolayer MoS$_2$
第6族过渡金属二硫属化物的单层膜是未来基于自旋、谷和电荷的应用的有希望的候选者。这些材料中的量子输运反映了真实自旋和伪自旋（谷）弛豫过程之间的复杂相互作用，这导致对经典电导率的正或负量子校正。在这里，我们报告的实验观察到的交叉从弱本地化弱反本地化在高n掺杂单层二硫化钼。我们发现，交叉可以解释由一个单一的参数与电子自旋寿命的系统。我们发现自旋寿命与动量弛豫时间成反比，表明自旋弛豫是通过Dyakonov-Perel机制发生的。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall
Transport properties of monolayer MoS$_2$ grown by chemical vapour deposition
最近通过化学气相沉积（CVD）生长单层MoS $_2$的成功为将这些材料应用到薄膜电子和光电子器件中开辟了前景。在这里，我们研究了高品质的CVD生长的单层MoS $_2$的单个微晶的电子输运性质。该器件显示出高达500 cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$的低温迁移率和在高掺杂密度下的金属导电的清晰特征。这些特性与文献中最好的机械剥离单层的电子性质相当，验证了CVD生长材料的高电子质量。我们分析了不同的散射机制，并表明，短程散射在低温下的高导电制度中起着主导作用。此外，声子的影响，这些设备的限制因素进行了讨论。
2014-01-06 cond-mat.mes-hall
Infrared to terahertz optical conductivity of $n$-type and $p$-type monolayer MoS$_2$ in the presence of Rashba spin-orbit coupling
我们研究了Rashba自旋轨道耦合（SOC）对n型和p型单层MoS 2光电性质的影响。在Kubo形式主义内计算光学电导率。我们发现，自旋翻转跃迁启用的Rashba SOC的结果在光谱中的宽吸收窗口。此外，我们评估的辐射的偏振方向，温度，载流子密度，和强度的Rashba自旋轨道参数的光学电导率的影响。我们发现，吸收峰或吸收窗口的位置，宽度和形状可以通过改变这些参数进行调谐。这项研究表明，单层二硫化钼可以是一个有前途的可调光学和光电材料，是活跃的红外太赫兹光谱范围。
2021-09-16 cond-mat.mes-hall
Strain-engineering of Berry curvature dipole and valley magnetization in monolayer MoS$_2$
贝里曲率偶极子是一个物理量，它被认为可以在一系列固态系统中产生各种量子几何现象。单层过渡金属双硫族化合物提供了一个特殊的平台，调制和研究Berry曲率偶极子通过应变。在这里，我们从理论上证明和实验验证单层MoS $_\rm{2}$的谷轨道磁化的产生作为响应面内电场由于Berry曲率偶极子。测量的谷轨道磁化强度与计算的Berry曲率偶极子显示出很好的一致性，可以通过应变的大小和方向来控制。我们的结果表明，Berry曲率偶极子作为一个有效的磁场载流系统，提供了一种新的途径产生磁化。
2019-07-02 cond-mat.mes-hall
Signatures of triplet correlations in density of states of Ising superconductors
近年来，过渡金属二硫属化合物（TMD）被认为是一种具有可控超导电性的平台。我们研究了非常规的三重态配对在无序TMD单分子膜态密度中的表现。传统的单重配对吸引被假定为占主导地位的配对相互作用。我们绘制了无序伊辛超导体在温度平面和面内磁场平面上的相图。后者抑制单重态，促进三重态相关。平凡（非平凡）对称的三重态序参量与单重态序参量竞争（合作），从而产生丰富的相图。我们定位模型相关的相边界，并计算在每个不同的阶段的序参量。有了这些信息，我们通过求解Gorkov方程得到态密度。序参量的三重态分量可以通过显著增加临界场来改变态密度的表观宽度。序参量的三重态分量导致态密度的展宽显著超过单重态超导体中由磁场和无序引起的展宽。
2020-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Control of absorption of monolayer MoS$_{2}$ thin-film transistor in one-dimensional defective photonic crystal
从理论上研究了一维缺陷光子晶体（d-1DPC）中单层$_{2}$的光吸收和透射特性。研究表明，强干涉效应降低了微腔特定区域的光子密度。d-1 DPC能降低单层MoS $_{2}$的光吸收，增强光透过率。研究了单层MoS $_{2}$与有机发光二极管位于同一微腔内时，单层MoS $_{2}$的光吸收对光子局域化效应的影响.然而，单层MoS $_{2}$并不通过调节单层MoS $_{2}$在微腔中的位置来降低光的局域化效应。
2014-10-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Excitonic complexes in $n$-doped WS$_2$ monolayer
我们调查的$n$掺杂WS $_2$单层嵌入在六方BN层的低温光致发光光谱中明显的发射线的起源使用外部磁场和第一性原理计算。除了中性的A激子线，所有观察到的发射线都与带负电荷的激子有关。因此，我们确定的排放由于明亮的（单重态和三重态）和黑暗的（自旋和动量禁止）负trions以及后者的光学非活性复合物的声子副本。区分了半暗三激子和负双激子。基于他们的实验提取和理论计算的$g$因子，我们确定了三个不同的家庭的排放由于激子复合物在WS $_2$：明亮，intravalley和intervalley黑暗。导带和价带中自旋分裂子带的$g$因子也被确定。
2020-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Field Driven Nodal Topological Superconductivity in Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
近年来，具有远大于泡利极限场的面内上临界场的伊辛超导体正处于实验研究的前沿。许多单层或少层的过渡金属二硫属化合物被证明是伊辛超导体。在这项工作中，我们表明，在广泛的实验可达制度的面内磁场高于泡利极限场，但低于$H_{c2}$，2H结构单层NbSe $_2$或simiarly TaS $_2$成为一个节点拓扑超导体。体节点出现在布里渊区的$Γ- M$线上，在那里Ising SOC消失。节点由马约拉纳平坦带连接，类似于外尔半金属中的外尔点由表面费米弧连接。马约拉纳平坦带与大量的零能量马约拉纳费米子边缘模，诱导自旋三重态库珀对。这项工作表明了一种实验上可行的方法来实现节结拓扑超导体中的马约拉纳费米子，没有任何精细的调整实验参数。
2018-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Broadband ultra-high transmission of terahertz radiation through monolayer MoS$_{2}$
本文计算了单层MoS $_{2}$在不同载流子浓度下对太赫兹波的吸收和透射。结果表明，单层MoS $_{2}$的太赫兹吸收很小，即使在高载流子浓度和大入射角下也是如此。THz吸收的等效损耗是反射和吸收的总和，比石墨烯低一到三个等级。单层MoS $_{2}$的透射率比传统的GaAs和InAs二维电子气的透射率大得多。研究了单层MoS $_{2}$ -绝缘层-石墨烯形成的场效应管状结构。在这种结构中，石墨烯的太赫兹吸收在低电压下达到饱和。同时，单层MoS $_{2}$的最大THz吸收被限制在约5%.因此，单层MoS $_{2}$是一种理想的太赫兹透明电极。
2015-05-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topological Yu-Shiba-Rusinov chain in monolayer transition-metal dichalcogenide superconductors
过渡金属二硫属化合物（TMD）单分子膜是一种二维材料，其低能区由两个不等价的谷组成。价带由于强的自旋轨道耦合而具有大的自旋分裂。此外，自旋在一个谷中向上极化，在另一个谷中向下极化（在垂直于二维晶体的方向上）。我们专注于轻空穴掺杂系统的费米面由两个不相连的圆圈与相反的自旋。对于邻近诱导和本征局域吸引相互作用诱导的超导性，在该系统中，完全带隙的谷间配对态是有利的，这是由于缺乏中心对称性而导致的单线态和m=0三线态的相等叠加。我们表明，铁磁有序的磁性吸附原子链放置在一个单层TMD超导体提供了一个平台，实现一维拓扑超导态的特点是存在的Majorana零模在其两端。我们得到了拓扑相图，并指出拓扑超导相不仅受吸附原子间距和磁矩方向的影响，而且还受链相对于晶体的取向的影响。
2016-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Study of Electron Transport in Organic and Inorganic Atomic Monolayer Based MOS/MOSFET
有机和无机单分子层材料在纳米电子学中的潜在应用引起了广泛的研究兴趣。在本论文中，我们研究了有机单层膜如三氯（1H，1H，2 H，2 H-全氟辛基）硅烷（FOTS），六甲基二硅氮烷（HMDS）和无机单层膜如六方氮化硼（h-BN）和二硫化钼（MoS_2）基MOS器件。基于有机单层的构型为Au/FOTS/p-Si和Au/HMDS/p-Si。基于无机单层的结构为Au/MoS_2/SiO_2/p-Si和Au/h-BN/SiO_2/p-Si。利用多介质能带图程序（MEBDP）和MOSFeT模拟软件对这些结构进行了研究，并与Au/SiO2/p-Si MOS结构进行了比较。本文报道了FOTS、HMDS、h-BN、MoS_2和SiO_2的MOS和MOSFET的C-V和I-V特性。结果表明，上述结构适用于设计漏致势垒降低（DIBL）和阈值电压降低的MOSFET。我们注意到，上述配置优于沟道长度为10 nm的2nm厚的基于SiO2的MOSFET。
2014-09-23 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Ising superconductors: Interplay of magnetic field, triplet channels, and disorder
本文研究了具有内禀伊辛自旋轨道耦合的非中心对称无序单分子膜在面内塞曼磁场作用下的超导不稳定性。配对相互作用包含晶体对称性所允许的通道，使得通常，配对状态是单线态和三线态库珀对的混合物。SOC和塞曼场的联合作用选择特定的面内$\mathbf{d}$ -矢量三重态分量与单重态耦合，通过耦合获得抗无序的鲁棒性。平面外的$\mathbf{d}$矢量分量，在干净的情况下是免疫的塞曼场和SOC被抹去的一个非常小的杂质散射率。我们制定的准经典理论的伊辛超导体和解决线性化的Eilenberger方程，以获得对断裂方程，确定塞曼场-温度依赖的连续超导转变。我们的讨论强调塞曼场，SOC和无序如何影响不同的超导序参量，我们展示了如何自旋场不可避免地诱导奇频配对关联。
2020-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Strain control of exciton and trion spin-valley dynamics in monolayer transition metal dichalcogenides
本文通过偏振分辨光致发光光谱研究双轴应变下单层MoSe$_2$和WSe$_2$的激子与三子自旋-谷动力学，发现应变通过调节电子-空穴交换相互作用显著改变WSe$_2$三子谷极化，为调控多谷系统谷物理提供了新途径。
2023-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Fundamental miniaturization limits for MOSFETs with a monolayer MoS$_2$ channel
我们提出了一个理论模型来描述一个晶体管的操作与二硫化钼单层通道，它允许获得一个解析近似的潜在的通道。该电位取决于漏极和栅极电压。在此基础上，我们估计的最小通道长度，由于量子隧穿通过势垒的基本限制。结果表明，相对较大的有效质量的电子在MoS 2单层允许预测创建一个显着较短的（2.5 - 3 nm）的长度比传统的硅MOSFET的沟道的设备。这些器件有望成为新一代超快电子器件。
2021-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dependence of the magnetic interactions in MoS$_2$ monolayer on Mn-doping configurations
理解在$2H$ -MoS $_2$单层中可能遇到的各种Mn掺杂配置的磁性可能对其在自旋电子学中的使用是有益的。采用密度泛函理论加Hubbard U（DFT $+$ U）方法，研究了MoS $_2$单层中Mn原子的单取代、双取代和三取代构型对MoS单层总磁化强度的影响.我们发现，掺杂配置起着关键作用，在稳定的铁磁态Mn掺杂的MoS $_2$单层。事实上，Mn-Mn磁性相互作用被发现是铁磁的，并且对于Mn在等距替代位置处的磁性相互作用是强的，其中平均间隔范围为6-11 μ m。最强的铁磁相互作用被发现时，取代是在第二近邻的扶手椅链的Mo-网站。成簇在能量上是有利的，但它强烈地降低了铁磁交换能。我们的研究结果表明，有序的Mn掺杂剂的MoS $_2$单层需要增加其潜在的铁磁性。
2019-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Substrate Induced Optical Anisotropy in Monolayer MoS$_2$
在（11-20）面蓝宝石衬底上生长的单层MoS $_2$在紫外-可见光范围内具有面内光学各向异性。基于所测量的光学各向异性，已经确定了沿着下面的蓝宝石衬底的寻常方向和非常方向偏振的光学跃迁之间的能量差。这一结果与第一性原理计算预测的介电环境对单层MoS $_2$电子能带结构和激子结合能的影响相一致。这项研究的输出提出了对称性作为一个新的自由度的介电工程的二维材料。
2020-03-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Measurement of the Spin-Forbidden Dark Excitons in MoS2 and MoSe2 monolayers
激子的结合能为几百毫电子伏的控制过渡金属二硫属化物单层的光学性质。因此，了解这些激子的精细结构对于了解这些2D材料的光电特性至关重要。在这里，我们测量的激子精细结构的二硫化钼和MoSe 2单层封装在氮化硼的磁光致发光光谱在磁场高达30 T。在横向磁场中进行的实验揭示了MoS2单层中自旋禁戒暗激子的增亮：我们发现暗激子出现在亮激子下方14 meV处。在倾斜磁场中进行的测量提供了中性激子精细结构的可想象的描述。实验结果与考虑交换相互作用对亮、暗激子态以及与磁场相互作用的模型一致。
2020-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling the Spontaneous Emission Rate of Monolayer MoS$_2$ in a Photonic Crystal Nanocavity
我们报道了控制二硫化钼（MoS $_2$）单层与平面光子晶体（PPC）纳米腔耦合的自发发射（SE）率。空间分辨光致发光（PL）映射显示出强烈的变化时，发射的MoS $_2$单层的PPC腔，PPC晶格上，空气间隙上，和未图案化的磷化镓衬底上。腔耦合MoS $_2$发射的偏振依赖性显示出比未耦合发射强5倍以上的提取PL强度，这表明MoS $_2$ SE率的潜在腔模Purcell增强超过70倍。
2013-10-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Plasmons and screening in a monolayer of MoS$_2$
本文在无规相近似下研究了二硫化钼单层膜的动态介电函数。而在石墨烯中，等离子体激元的阻尼是由带间跃迁引起的，由于单层MoS $_2$中的大的直接带隙，集体电荷激发进入带内电子空穴连续体，类似于二维电子和空穴气体中的情况。由于在MoS $_2$中不存在电子-空穴对称性，因此p型和n型掺杂样品中的等离子体激元能量明显不同。由大的内在自旋轨道相互作用引起的自旋简并的打破导致足够大的载流子浓度，空穴以及电子的弗里德尔振荡的跳动。
2013-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nano-optical imaging of monolayer MoSe2 using tip-enhanced photoluminescence
二维过渡金属二硫属化物（TMD）的带隙调谐是制备新型光电子器件的关键。高分辨率的光致发光（PL）显微镜是需要准确的带隙特性。我们进行了尖端增强的光致发光（TEPL）测量单层MoSe 2与纳米级的空间分辨率，提供了一个改进的表征的带隙与地形相比，传统的远场光谱。我们还观察到PL位移的边缘和TEPL增强因子的空间依赖性进行了研究。
2017-04-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin- and valley-polarized transport across line defects in monolayer MoS2
本文研究了单层过渡金属二硫属化物中载流子穿过有序线缺陷的弹道传输。我们的研究揭示了由自旋-轨道相互作用、自旋和谷滤波驱动的输运间隙的存在，这两者都源于自旋和动量守恒的简单图像，以及电荷载流子传输的电子-空穴不对称性。利用第一性原理格林函数方法，进一步研究了单层MoS $_2$中实验观察到的有序线缺陷，特别是空位线和反转畴边界的电子输运性质.我们的计算表明，在纳米电子器件的基础上，在单层过渡金属dichalcogenides工程周期线缺陷实现几乎完全的自旋极化的载流子的可能性，从而提出了一个实用的方案，为自旋输运的全电控制。
2016-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Second Harmonic Generation in h-BN and MoS$_2$ monolayers: the role of electron-hole interaction
在这封信中，我们通过第一原理数值模拟表明，电子-空穴相互作用显着有助于h-BN或MoS $_2$单分子膜的二次谐波产生谱。具体而言，它使激子共振处的信号强度相对于来自独立电子跃迁的贡献加倍。这一结果表明，这些材料的二次谐波信号的强度可以通过改变介电屏蔽，控制电子-空穴相互作用的强度进行调谐。
2013-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of intrinsic deformations on the negative differential resistance of monolayer MoS$_2$ ultra-short channel MOSFET
在这项工作中，我们提出了一个研究的各种内在的变形，如波纹，扭曲，包裹的超短单层二硫化钼通道的电子特性的影响。采用密度泛函理论和非平衡格林函数（DFT-NEGF）方法研究了3.5 nm平面单层MoS 2 MOSFET的形变效应（3- 7 °扭曲或缠绕，0.3-0.7屈曲幅度）.我们研究了不同条件下的沟道态密度、透射谱和ID-VD特性，重点研究了负微分电阻（NDR）行为。我们的研究结果表明，显着的变化，在NDR峰谷比（PVR）和NDR窗口与这种微小的内在变形，特别是与波纹。
2013-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
