Trion gas, electron-hole liquid, and metal-insulator transition in doped heterostructures based on transition metal dichalcogenides
研究了掺杂对过渡金属二硫族化合物异质结构中电子空穴液体参数的影响。绘制了弹流润滑相图。结果表明，对于高温紧束缚弹流润滑的形成，以及从半导体态（激子态）到半金属态（电子-空穴等离子体/液体）的转变，在能带中掺杂更多的谷是有利的.采用修正的Mott判据和屏蔽势变分计算方法研究了从氚气体到电子空穴等离子体的转变。研究了在无激光激发的平衡态下掺杂对金属-绝缘体相变的影响。
2022-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically switchable valley polarization, spin/valley filter, and valve effects in transition-metal dichalcogenide monolayers interfaced with two-dimensional ferromagnetic semiconductors
过渡金属二硫属化物单层中的电子谷驱动新的物理学，并允许设计多功能架构的应用。我们建议通过能带工程来操纵这些系统中的自旋/谷滤波器和阀器件的电子谷。在我们的策略中，电子谷直接耦合到二维铁磁体的自旋极化态，而不是在以前的研究中广泛使用的磁邻近效应。我们发现，这种耦合的结果在谷选择性的间隙开放，由于自旋动量锁定在过渡金属二硫属化物单层。这种物理现象引起了各种意想不到的电子性质和现象，包括半金属性，电可切换的谷极化，自旋/谷过滤器和阀效应的过渡金属二硫属化物单层。基于第一性原理计算，我们在MoTe $_2$/CoCl $_2$和CoCl $_2$/MoTe $_2$/CoCl $_2$ van der Waals异质结中进一步证明了我们的想法.因此，我们的研究提供了一种新概念器件的过渡金属二硫属化物单分子膜的电子谷工程的方法。
2021-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photo-modulation of the spin Hall conductivity of mono-layer transition metal dichalcogenides
我们报告了一种可能的光学调谐的自旋霍尔电导率在单层过渡金属dichalcogenides。频率远高于系统能量标度（\textit{off-resonant}条件）的光束不会激发电子，但会重新排列能带结构。重排是定量建立使用Floquet形式主义。对于这样的单层过渡金属二硫属化物的系统，自旋霍尔电导率（在存在无序的情况下用Kubo表达式计算）在较高频率和较低强度下表现出下降。最后，我们比较了更高自旋轨道耦合的WSe $_{2} $与MoS $_{2} $的自旋霍尔电导率;发现WSe $_{2}$的自旋霍尔电导率更大。
2016-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mass Renormalization in Transition Metal Dichalcogenides
结果表明，过渡金属二硫属化物的三重旋转对称性导致库仑诱导重整化的有效电子和空穴质量附近的$K$ -点的布里渊区。重整化的大小取决于电介质的配置。自由悬浮的MoS $_2$单层的有效激子质量$m=0.4 m_0$变为具有hBN封装的$m= 0.35 m_0$。质量重整化增加了激子的结合能，降低了激子的抗磁位移和回旋频率。与高场测量的激子抗磁位移的详细比较显示出极好的一致性。
2020-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical fingerprint of dark 2p-states in transition metal dichalcogenides
我们提出了一个微观研究在无序存在下的过渡金属二硫属化合物的高激子态。我们发现，几何相位取消了2s和2p状态的退化，一个显着的无序诱导的耦合亮暗态提供了一个策略，以规避光学选择规则。作为证明，我们在WS $_2$的吸收光谱中发现了暗2p态的直接指纹。通过激子无序耦合的光学选择规则的预测软化是一般性的，因此适用于相关的二维半导体。
2016-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Slippery paraelectric transition metal dichalcogenide bilayers
传统的铁电体经历热诱导相变，由此它们的结构对称性增加。相关的高对称性结构被称为{ \em顺电}。铁电过渡金属二硫属化物双层膜最近已被证明是顺电的，但没有太多的原子结构的这样一个阶段说。正如通过包括分子动力学的数值计算所发现的，它们的顺电性只能归因于具有相反的本征极化的铁电相的时间平均，其切换需要宏观上大的区域一致地滑移。
2022-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optically bright $p$-excitons indicating strong Coulomb coupling in transition-metal dichalcogenides
结果表明，本征悬浮半导体过渡金属二硫属化物中的强库仑耦合可以超过激子基态所需的临界值。偶极允许的光学激发则对应于激子内跃迁，使得狄拉克点附近的光学亮激子跃迁具有类$p$对称性，而类$s$态是偶极禁止的。大的本征耦合强度似乎是半导体过渡金属二硫属化物的一般性质，并且即使在像SiO $_2$这样的典型衬底上生长的样品中也可以观察到以光学选择规则形式的强库仑耦合签名。对于WS $_2$和WSe $_2$的例子，计算的激子共振能量与最近的实验表现出良好的协议。
2015-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport Theory of Monolayer Transition-Metal Dichalcogenides through Symmetry
我们提出了一个理论，阐明了主要的动量和自旋弛豫过程的电子，空穴和热激子在单层过渡金属二硫属化物。我们扩大弯曲声子引起的自旋翻转，并表明自旋弛豫是超快的电子在独立的膜，而在支持膜减轻。由于与弯曲声子的相互作用，这种行为在尊重镜像对称的二维膜中是普遍的，并且它导致迁移率和自旋弛豫之间的违反直觉的逆关系。
2013-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Out-of-plane carrier spin in transition-metal dichalcogenides under electric current
在由铁磁体和重金属组成的多层膜中，由于Rashba自旋-轨道耦合作用，外加电流诱导出面内载流子自旋，而不存在面外分量。通过对称性论证和第一性原理计算，我们提出了铁磁过渡金属双硫族化合物单层膜中可以出现离面载流子自旋。单层中的固有自旋-轨道耦合提供谷对比塞曼型自旋分裂以产生垂直诱导自旋。可以利用电流方向来调整诱导自旋，并伴有谷极化。奇异的自旋积累为垂直磁化翻转和谷的电控制铺平了道路。
2019-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emerging Device Applications for Semiconducting Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides
随着剥离和合成技术的进步，最近已经分离和表征了半导体过渡金属二硫属化物的原子薄膜。它们的二维结构，加上在电磁波谱的可见光部分的直接带隙，表明适合于数字电子学和光电子学。为此，已经报道了几类高性能设备，以及在理解其物理特性方面的重大进展。在这里，我们提出了一个审查的架构，工作原理和物理的电子和光电子器件的基础上，过渡金属二硫族化物半导体。通过严格评估和比较这些器件与竞争技术的性能，确定了这类新兴电子材料的优缺点，从而为未来的发展提供了路线图。
2014-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton-polariton mediated interaction between two nitrogen-vacancy color centers in diamond using two-dimensional transition metal dichalcogenides
本文从量子主方程出发，讨论了金刚石中两个带负电荷的氮空位色心通过激子-极化激元在金刚石晶体附近的二维过渡金属二硫族化物层中传播的相互作用。我们专注于光学1.945 eV跃迁和模型的氮空位色心作为两个层次的（人工）原子。我们发现，相互作用参数和能级重整化常数对氮空位中心到过渡金属二硫族化物层的距离非常敏感。得到了激子-极化激元谱和进入林德布拉德方程的阻尼常数的解析表达式。讨论了激子介导超辐射产生的条件。
2020-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer coupling in commensurate and incommensurate bilayer structures of transition metal dichalcogenides
用微扰方法研究了过渡金属双硫族化合物的公度和非公度双层结构中的层间耦合。\pm K谷中的层间耦合可以分解为一系列具有不同相位因子的跳跃项。在H型和R型对称双层膜中，三个主要项之间的干涉导致层间耦合强度对平移的敏感依赖性。通过拟合从头算结果，发现主要的跳跃项的大小为几十个meV。研究了价带Γ谷和导带Q谷的层间耦合。所获得的几百meV的强耦合强度可以在介导过渡金属二硫属化合物异质层中的超快层间电荷转移中发挥重要作用。
2017-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Twistronics and moiré superlattice physics in 2D transition metal dichalcogenides
本文综述了二维TMDs莫尔超晶格的基本性质，并重点介绍了其在光学、拓扑及关联现象等前沿研究中的重大突破。
2025-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High Intrinsic Mobility and Ultrafast Carrier Dynamics in Multilayer Metal Dichalcogenide MoS2
在金属二硫属化物中载流子迁移率的最终限制，以及与载流子弛豫相关的动力学，尚不清楚。我们提出了测量的多层dichalcogenide二硫化钼的频率依赖性的电导率的光泵太赫兹探测光谱。我们发现这种材料在低温下的迁移率接近4200 cm 2/Vs。散射的温度依赖性表明，迁移率，一个数量级大于以前报道的二硫化钼，是固有的限制在太赫兹频率的声学声子散射。我们的测量载流子弛豫揭示皮秒冷却时间，然后再复合持续数十纳秒，并占主导地位的俄歇散射到缺陷。我们的研究结果提供了一个有用的背景下，了解和评估的二硫化钼为基础的电子和光电子器件的性能。
2014-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Three Dimensional Metallic and Two Dimensional Insulating Behavior in Tantalum Dichalcogenides
本文利用增加在位相互作用的密度泛函理论（DFT+U）研究了层状过渡金属二硫属化物$1T-TaS_2$的体相、单层和双层的电子结构。我们发现，一个二维的自旋- $\frac{1}{2}$莫特阶段存在的单层的电荷密度波状态（CDW），这样的一个阶段是系统地破坏包装的扭曲层导致一个一维的金属散装，CDW-扭曲的TaS $_2$。后一个发现与以前的DMFT预测相反-我们解释的CDW状态中的电子感受到的弱有效相互作用的不一致。绝缘行为的实验观察可能源于堆垛层错引起的无序。
2014-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Overbias photon emission from light-emitting devices based on monolayer transition metal dichalcogenides
基于过渡金属二硫属化合物（TMD）和其他二维材料的隧道发光器件（LED）是片上光电集成的新平台。这种LED架构的一些物理过程尚未完全了解，特别是光子能量高于所施加静电势的发射，即所谓的过偏置发射。在这里，我们报告过偏置发射的电位是近一半的光学带隙能量在TMD为基础的隧道发光二极管。我们表明，这种发射是不是热的性质，但通过一个双电子相干隧穿过程与激子产生一致。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic theory of the polarizability of transition metal dichalcogenides excitons: Application to WSe2
本文发展了过渡金属二硫属化物激子极化率的全微观理论。我们应用我们的方法来描述的激发$2$ p暗态。这些状态在吸收实验中是不可观察的，但可以在泵浦探测实验中被激发。作为示例，我们考虑WSe \textsubscript{2}中的$2$ p暗态。我们发现最近的实验测量和我们的理论计算之间有很好的一致性。
2021-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergence of one-dimensional wires of free carriers in transition-metal-dichalcogenide nanostructures
我们强调的出现在二维过渡金属-二硫属化物纳米结构-纳米带，岛屿，和反转域边界-作为一个广泛的和普遍的现象驱动的极性不连续性发生在其边缘或边界的金属状态。我们表明，这样的金属状态形成一维线的电子或空穴，与自由电荷密度，随着系统的大小增加，直到完全屏蔽的极化电荷，也可以控制特定的边缘或边界配置，例如，通过化学吸附的氢或硫原子的边缘。对于三角形的岛屿，当地的极性不连续性发生，即使在没有一个总的偶极矩的岛屿，并导致积累的自由载流子接近的边缘，提供了一致的解释以前的实验观察。为了进一步强调这些机制的普遍性，我们表明，极性不连续性引起的金属状态也在反转域边界。这些发现强调了工程过渡金属二硫属化物纳米结构在纳米和光电子学，自旋电子学，催化和太阳能收集方面的多种应用的潜力。
2015-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universal Non-Volatile Resistive Switching Behavior in 2D Metal Dichalcogenides Featuring Unique Conductive-Point Random Access Memory Effect
已经发现二维材料表现出非易失性电阻开关（NVRS）现象。在我们的工作中，我们报道了十几种金属二硫族化合物的普遍NVRS行为，具有低开关电压，大开/关比，快开关速度和形成自由特性。一个独特的导电点随机存取存储器（CPRAM）的效果是用来解释的开关机制，电流扫描测量的实验结果支持。
2021-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Squeezed metallic droplet with tunable Kubo gap and charge injection in transition metal dichalcogenides
将大块金属的尺寸缩小到纳米级会导致电子能级的离散，即所谓的久保间隙。重整化的电子性质与一个可调的和尺寸依赖的Kubo间隙呈现迷人的光子发射和电子隧穿。与通常的三维（3D）金属簇相比，在这里我们证明了Kubo间隙可以用二维（2D）金属过渡金属二硫属化物（即，1 T ′-相MoTe 2）纳米团簇嵌入半导体多晶型物（即，1H相MoTe 2）。这种1 T ′-1H MoTe 2纳米畴类似于在2D空间中挤压的3D金属液滴，其显示出强的极化灾难，同时保持其键的完整性，这在传统的δ-间隙3D簇中是不存在的。宿主2D MoTe 2的弱屏蔽导致这种伪金属系统的光子发射和载流子在1 T '-1H-1T'同质结中的弹道注入，这可以在传感器和2D可重构器件中找到应用。
2022-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging lattice reconstruction in homobilayers and heterobilayers of transition metal dichalcogenides
该研究将扫描电子显微镜中的二次电子成像技术用于可视化过渡金属硫族化物垂直双层中的特定堆叠对齐畴，识别了WSe$_2$同质双层和MoSe$_2$-WSe$_2$异质双层的不同晶体实现，并证明了堆叠组装双层中普遍存在的晶格重构，为范德华扭曲电子学提供了新手段。
2023-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic magneto-optics in monolayer transition metal dichalcogenides: From nanoribbons to two-dimensional response
采用纳米尺度几何结构研究了单层过渡金属二硫属化物（TMD）的磁光响应，包括激子效应。我们计算了对角电导率和霍尔电导率。激子光学霍尔电导率在独立粒子近似中得到的结果进行比较，我们发现，当激子效应被包括在内的幅度对应于一个数量级的增加。霍尔电导率被用来计算法拉第旋转光谱MoS2和WSe2。最后，我们还计算了WSe_2激子态在不同介电环境中的抗磁位移。比较计算的抗磁位移最近的实验测量，我们发现两者之间有很好的协议。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry curvature dipole current in transition metal dichalcogenides family
本文研究了具有时间反演对称性的二维材料中的量子非线性霍尔效应。当只有一条镜像线存在时，由于动量空间中的Berry曲率偶极子，横向电荷电流对外部电场的二阶响应。二维过渡金属二硫属化物（TMDC）是观察到这种效应的候选材料。首先，我们使用基于从头计算的紧束缚方法来证明，单层$T_d$ -stricture TMDC表现出有限的Berry曲率偶极子。在TMDCs的$1H$和$1T'$阶段，我们分别在应变场和电位移场的作用下，证明了有限Berry曲率偶极子的出现。
2018-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Spin Hall Effect and Topological Field Effect Transistor in Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides
报道了一类新的二维过渡金属二硫属化物大禁带量子自旋霍尔绝缘体MX $_2$（M=（Mo，W），X=（S，Se，Te）），其拓扑电子性质可通过外加电场高度调谐.我们提出了一种新的拓扑场效应晶体管，这些原子层材料和它们的范德华异质结构。我们的器件通过拓扑保护的输运通道表现出参数增强的电荷-自旋电导，并且可以通过拓扑相变而不是载流子耗尽被电场快速关断。我们的工作为拓扑量子电子学提供了一个实用的材料平台和器件结构。
2014-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Splitting between Bright and Dark excitons in Transition Metal Dichalcogenide Monolayers
过渡金属二硫属化物单分子膜如二维半导体MoS $_2$和WSe $_2$的光学性质由激子、库仑束缚电子-空穴对主导。发光产率取决于电子-空穴跃迁是光学允许的（亮）还是禁止的（暗）。通过在密度泛函理论计算的$GW$波函数上求解Bethe Salpeter方程，我们确定了亮、暗激子态分裂的符号和振幅。我们评估了自旋轨道耦合对光谱的影响，清楚地表明了谷内库仑交换项对暗-亮激子精细结构分裂的强烈影响。
2016-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of edge-state optical absorption in two-dimensional transition metal dichalcogenide flakes
我们建立了一个解析模型来描述二维半导体过渡金属二硫族化物（s-TMD）纳米片的亚带隙光吸收。该材料系统代表了一个阵列的几层二硫化钼晶体，随机取向的聚合物基质。我们建议，光学吸收涉及电子边缘态和体带之间的直接跃迁，强烈依赖于载流子的人口，并与足够的通量饱和。对于高于带隙一半的激发能，多余的能量被边缘态电子吸收，提高了它们的有效温度。我们的线性和非线性吸收的解析表达式可以证明是有用的工具，在实际的光子器件的设计基于s-TMD。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stark Effect of Doped Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides
二维半导体的带隙可以通过栅极电场进行有效的调节，这就是所谓的斯塔克效应。我们报告说，掺杂，这是必不可少的现实设备，将大大改变斯塔克效应的几层过渡金属dichalcogenides意想不到的方式。特别是在双层结构中，由于强量子限制和本征屏蔽长度之间的竞争，电子和空穴掺杂表现出令人惊讶的不同斯塔克效应：掺杂的电子主动屏蔽外场，导致非线性斯塔克效应;然而，掺杂的空穴不能有效屏蔽外场，导致与未掺杂材料相同的线性斯塔克效应。我们进一步的分析表明，这种不寻常的掺杂效应不仅限于过渡金属二硫属化物，但一般的二维结构。因此，掺杂在功能性2D器件中起着更加关键的作用，这种不寻常的斯塔克效应也为调节2D材料的带隙和光学性质提供了新的自由度。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Radiative Lifetimes of Excitons and Trions in Monolayers of Metal Dichalcogenide MoS2
我们目前的结果激子和trions在一个单层的金属二硫属化物二硫化钼的辐射寿命。小的激子半径和大的激子光振子强度导致具有小的面内动量并耦合到辐射的激子的辐射寿命在0.18-0.30 ps范围内。热分布激子的平均寿命线性地依赖于激子温度，并且在小温度下可以在几皮秒范围内，在室温附近可以超过一纳秒。定域激子的寿命在相同的范围内，并且寿命随着定域长度的减小而增加。氚子的辐射寿命在几百皮秒的范围内，并且随着氚子动量的增加而增加。热分布的trions的平均寿命增加的trions温度作为trions获得热能和更大的动量。我们希望我们的理论结果适用于大多数其他2D过渡金属二硫属化物。
2015-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polariton Hall Effect in Transition-Metal Dichalcogenides
我们分析了嵌入光学腔中的半导体二维过渡金属二硫族化物系统中强耦合激子和光子的性质。通过详细的耦合微观分析，我们揭示了新的，高度可调的光谱特征，导致极化激元分裂和光物质选择规则的打破。的复合极化激元的动力学的影响所产生的Berry相位从他们的成分和约束增强耦合。我们发现，光-物质耦合出现的机制，增强极化激元的Berry相位远远超出其基本成分，铺平了道路，实现极化激元霍尔效应。
2018-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic control of the valley degree of freedom of massive Dirac fermions with application to transition metal dichalcogenides
我们研究了过渡金属二硫属化物等多通道系统中大质量狄拉克费米子的谷相关磁性和输运性质。第零朗道能级在谷间的不对称性和磁化率的增强可以归因于与每个谷相关的不同轨道磁矩。这允许通过调节外部磁场和掺杂水平来控制谷极化。由于这种磁场引起的谷极化，存在对普通霍尔效应的额外贡献。所有这些效应都可以用一个带谷轨耦合项的低能有效理论来描述。
2013-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Janus Monolayers of Magnetic Transition Metal Dichalcogenides as an All-in-One Platform for Spin-Orbit Torque
我们从理论上预测，钒基Janus dichalcogenide单层构成一个理想的平台，自旋轨道扭矩存储器。利用第一性原理计算，我们证明了磁交换和磁各向异性能量更高的较重的硫族元素原子，而在Janus形式的反转对称性破缺导致出现Rashba的自旋轨道耦合。的自旋-轨道扭矩效率进行了评估，使用优化的量子传输方法，并发现是可比的重金属。磁性和自旋-轨道耦合在这种材料中的共存与可调费米能级开辟了新的可能性，监测磁化动态的角度来看，非易失性磁性随机存取存储器。
2020-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of exciton in two-dimensional transition metal dichalcogenide nanobubbles
二维（2D）过渡金属二硫属化物（TMD）中的应变导致具有激发光学性质的局域态，特别是考虑到设计单光子源。沉积在hBN衬底上的自然形成的MoS 2单层导致应变区域中的带隙减小，从而产生纳米气泡。因此，光生粒子被限制在应变诱导势中。利用数值对角化方法，我们模拟了束缚激子态的光谱、振子强度和辐射寿命。我们表明，一个单一的状态的限制激子是光学活性的，这表明二硫化钼/hBN纳米气泡是一个很好的候选人实现单光子源。此外，由于限制效应，激子结合能、振子强度和辐射寿命都得到了提高。
2020-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Orbit Coupling in Transition Metal Dichalcogenide Heterobilayer Flat Bands
过渡金属二硫属化物（TMD）异质双层膜中的价平带表现出很强的层内自旋-轨道耦合。这反映在一个简单的紧束缚模型与自旋相关的复杂跳跃的基础上的连续模型。垂直电场引起层间杂化，使得有效模型等效于拓扑绝缘体的Kane-Mele模型。所提出的模型可以作为一个起点，以了解相互作用和实验观察到的拓扑相位。
2021-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Valley polarized magnetic state in hole-doped mono layers of transition metal dichalcogenides
我们计算的谷/磁相图的单层过渡金属dichalcogenides在空穴掺杂区的自旋轨道效应是特别相关的。考虑到由于过渡金属原子的存在，中等到高的局部电子-电子相互作用，我们表明，该系统是不稳定的巡游铁磁相，其中所有的载流子是自旋和谷极化。这个相位显示出异常电荷霍尔和异常自旋霍尔响应，因此可以通过实验检测到。
2017-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intrinsic spin-valley locking for conducting electrons in metal-semiconductor-metal lateral hetero-structures of $1H$-transition-metal dichalcogenides
原子层状材料的横向异质结构改变了原始晶体的电子性质，并提供了生产有用的单层材料的可能性。我们揭示了$1H$ -过渡金属二硫属化物的金属-半导体-金属横向异质结固有地具有具有自旋谷锁定的电子传导通道，例如，栅电极我们从理论上研究了横向异质结的电子结构和输运性质，并表明异质结通过半导体过渡金属二硫族化物中的$K$和$K'$谷产生导电通道，并由于谷依赖的电荷转移效应限制了每个谷中导电电子的自旋。此外，理论研究表明，WSe异质结$_2$实现了谷自旋锁定电子的高传输概率，即使在一个长的半导体区。异质结还提供有用的电子输运性质，阶梯状I-V特性。
2022-03-02 cond-mat.mes-hall
Performance Limits of Monolayer Transition Metal Dichalcogenide Transistors
用弹道MOSFET模型研究了单层过渡金属二硫族化物晶体管的性能极限。用从头算方法计算了过渡金属二硫属化物（MX 2）的二维能带结构。我们发现单层MX2的晶格结构保持与体MX2相同。在弹道范围内，如果使用薄的高κ栅极绝缘体，则单层MX2晶体管的性能比硅晶体管更好。这使得单层MX2有希望成为未来纳米电子器件应用的2D材料。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall
Optical Absorption by Dirac Excitons in Single-Layer Transition-Metal Dichalcogenides
我们发展了一个解析可解的模型，能够定性地解释最近在二维（2d）半导体过渡金属二硫属化物中观察到的非氢激子光谱。我们的激子哈密顿量明确包括额外的角动量与赝自旋自由度不可避免的二维半导体材料与蜂窝结构。我们认为，这是理解非氢激子光谱的关键因素，而这一点迄今为止还没有找到。
2016-07-08 cond-mat.mes-hall
Rigid-layer Raman-active modes in $N$-layer Transition Metal Dichalcogenides: interlayer force constants and hyperspectral Raman imaging
本文报道了$N$ -层过渡金属二硫属化物刚性层喇曼激活模的比较研究。考虑了三角棱柱（2 Hc，如MoSe $_2$、MoTe $_2$、WS $_2$、WSe $_2$）和畸变八面体（1 T '，如ReS $_2$和ReSe $_2$）相。拉曼激活的面内层间剪切模和面外层间呼吸模表现为波数在0-40 cm $^{-1}$范围内的明确特征。这些刚性层模式很好地描述了一个基本的线性链模型，从该层间力常数很容易提取。值得注意的是，这些力常数都被发现是相同的数量级。最后，我们表明，突出的层间剪切和呼吸模式的功能，允许高精度的高光谱拉曼成像的$N-$层域内一个给定的过渡金属dichalcogenide薄片。
2017-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ab initio phonon self-energies and fluctuation diagnostics of phonon anomalies: Lattice instabilities from Dirac pseudospin physics in transition metal dichalcogenides
我们提出了一个从头计算方法的声子自能和它们的波动诊断，这使我们能够识别声子异常背后的电子过程。应用到过渡金属-二硫属化物单层1H-TaS $_2$揭示了声学声子与来自孤立的低能金属带的电子之间的耦合完全是声子异常的原因，例如在这种材料中观察到的模式软化和相关的电荷密度波。我们的分析使我们能够区分不同的模式软化机制，包括矩阵元素的影响，费米面嵌套，和范霍夫的情况。我们发现，矩阵元素的影响，起源于一种特殊类型的狄拉克赝自旋纹理控制的电荷密度波物理在1H-TaS $_2$和类似的过渡金属dichalcogenides。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photogalvanic effect in monolayers of transition metal dichalcogenides
Ioffe Institute（约费研究所）
本文理论研究了过渡金属二硫属化物单层中由线偏振光直接跃迁产生的光电流，发展了考虑库仑吸引的弹道与位移贡献微观理论，发现库仑关联使弹道贡献占主导。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent refraction at the interface of lateral heterostructures of 2$H$-type transition-metal dichalcogenide monolayers
本文研究了空穴掺杂金属和半导体二硫属化合物单层横向异质结中电子波的折射效应。采用第一性原理计算和晶格格林函数相结合的方法，对2 $H$型MoSe $_2$ -NbS $_2$和WSe $_2$ -NbS $_2$结中的这种效应进行了理论研究.我们表明，电子波改变了在界面上的运动方向，并根据自旋沿两个不同的方向准直的速度。我们发现透射几率随电荷密度的增加而增加，折射电子束的方向相对于垂直于界面的轴接近于$\pm30^\circ$。金属过渡金属二硫属化物由于具有强的三角弯曲效应、大的费米面和塞曼型自旋轨道耦合，对折射效应是必不可少的。折射效应使得能够通过使用过渡金属二硫属化物单层的简单制造来产生自旋极化的电子电流。
2019-09-30 cond-mat.mes-hall
Electrostatic control of the trion fine structure in transition metal dichalcogenide monolayers
在低维掺杂的过渡金属二硫属化合物（TMDC）单层膜中，带电激子（trions）对光谱的形成是必不可少的。使用直接对角化的三体哈密顿量，我们探讨了四种类型的TMDC ML中的低洼trion态。结果表明，三电子精细结构是单粒子带的自旋谷精细结构与组成粒子间交换作用相互作用的结果。我们表明，通过掺杂和介电环境的变化，可以调谐的trion能量精细结构，导致反交叉的亮和暗状态的TMDC ML的光谱的实质性影响。
2021-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic Collapse in Semiconducting Transition Metal Dichalcogenides
半导体过渡金属二硫属化物（STMDC）是二维（2D）晶体，其特征在于电子伏特尺寸的带隙、自旋轨道耦合（SOC）以及其价带和导带的d轨道特性。我们发现，这些材料进行独特的激子准粒子（电子空穴束缚态）的间隙内的能量，但可以“”在强耦合制度合并到能带结构连续。激子崩塌似乎是这些2D晶体中的一般效应。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall
Disorder induced 2D metal-insulator transition in moiré transition metal dichalcogenide multilayers
我们开发了一个最小的理论，最近观察到的金属-绝缘体转变（MIT）在二维（2D）莫尔多层过渡金属二硫属化物（mTMD）使用库仑无序在环境中作为潜在的机制。特别是，随机带电杂质的载流子散射导致有效的2D MIT近似控制的Ioffe-Regel标准，这是定性与实验一致。我们发现，必要的障碍是周围的$5$ - $10\times10^{10}$ cm $^{-2}$随机带电杂质，以定量解释大部分，但不是全部，所观察到的MIT现象，报告了两个不同的实验组。我们的估计是一致的，与已知的无序含量在TMD。
2022-04-22 cond-mat.mes-hall
Tunable plasmon-enhanced second-order optical nonlinearity in transition metal dichalcogenide nanotriangles
发展具有高非线性极化率的纳米材料是非线性纳米光子学的关键。我们发现，过渡金属-二硫属化物（TMD）纳米三角形有一个大的有效的二阶极化率[ $χ^{(2)}$ ]在中红外到近红外频率，由于其破缺的中心对称性。$χ^{(2)}$在考虑耗散和屏蔽的密度矩阵形式中计算。$χ^{(2)}$在双光子共振（由几何结构指定）和等离子体共振（通过载流子密度可调谐）附近具有峰值。对齐的共振产生高达$10^{-6}$ m/V的$χ^{(2)}$的值。这些发现强调了非线性纳米光子学，特别是二次谐波产生的TMD纳米三角形的潜力。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optical generation and detection of pure valley current in monolayer transition metal dichalcogenides
我们提出了一个利用线偏振光的单光子吸收在单层过渡金属二硫属化物中产生纯谷电流的实用方案。我们表明，纯谷电流可以检测到的光致发光测量或超快泵浦探测技术。我们的方法，连同先前演示的谷偏振的产生，开辟了令人兴奋的可能性，超快的光只操纵谷指数。并讨论了实验中倾斜场对谷电流的影响。
2015-01-19 cond-mat.mes-hall
Intersubband electric dipole spin resonance in transition metal dichalcogenide heterobilayers
L. D. Landau Institute for Theoretical Physics（列夫·朗道理论物理研究所）；Ioffe Institute（约费研究所）
研究了过渡金属二硫化物异双层中电偶极子自旋共振现象，通过分析对称性发现异双层的降低对称性使电场能够耦合传导带自旋亚带，提出了光学选择规则，并揭示了自旋轨道耦合诱导的布洛赫态混合机制，导致非零动量矩阵元和有效哈密顿量中的自旋依赖项，即拉沙效应，且电偶极子自旋翻转速率远高于磁偶极子自旋翻转速率。
2026-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Dielectric electron-hole liquid in monolayer heterostructures based on transition metal dichalcogenides
本文研究过渡金属二硫属化物单层异质结构中介电电子-空穴液体的形成条件，发现圆偏振度超过阈值时出现介电EHL，低于阈值则为金属性EHL，并讨论了转变的物理表现。
2023-05-15 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional exciton-polariton - light guiding by transition metal dichalcogenide monolayers
过渡金属二硫属化物（TMDC）的单层被证明是能够支持激子共振，二维激子极化激元以下的引导光学模式。这种可见光或近红外模式被限制在离单层大约一微米的范围内，并且传播长度超过100微米。光引导能力使得TMDC单层更加通用和潜在地有吸引力的光子平台。
2015-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electron-Hole Liquid in Monolayer Transition Metal Dichalcogenide Heterostructures
过渡金属二硫属化物（特别是MoS 2、MoSe 2、WS 2和WSe 2）的单层膜可以被认为是研究高温电子空穴液体的理想体系。电子和空穴的准二维性质确保了它们与体半导体中的相互作用相比更强。单层异质结构中库仑相互作用的屏蔽显著减少，因为它是由环境的介电性决定的（例如，真空和衬底），其远低于过渡金属二硫属化物膜的特征。过渡金属二硫属化物中载流子能谱的多径结构显著降低了动能，导致电子空穴液体的平衡密度和结合能增加。确定了电子-空穴液体的结合能和平衡密度。结果表明，对于电子-空穴液体，计算时应采用二维库仑势。
2020-05-10 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Field-driven Valley Polarization of Transition Metal Dichalcogenide Quantum Dots
本研究理论探讨了超短圆偏振光脉冲下过渡金属二硫属化物量子点的电子动力学，发现可产生超快谷极化，且其随量子点尺寸的变化因材料而异，呈现单调或非单调趋势。
2023-08-30 cond-mat.mes-hall
Trion and Biexciton in Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
在非相对论势模型的框架下，利用超球谐方法研究了过渡金属二硫属化物单分子膜中的三电子和双激子。通过将三子和双激子的波函数按反对称HH展开，求解了具有Keldysh势的三体和四体薛定谔方程。基态能量的计算结果与Keldysh势的类似计算结果吻合良好，并且与三电子和双激子结合能的实验测量值吻合合理。
2017-01-06 cond-mat.mes-hall
Optical Valley Hall Effect based on Transitional Metal Dichalcogenide cavity polaritons
考虑激子和光子的自旋轨道耦合，计算了平面微腔中自旋激子-极化激元的色散.我们考虑了无序情况下极化激元的径向传播。我们表明，减少的无序散射诱导的极化激元状态的形成，可以观察到一个光学谷霍尔效应，即锁定谷和极化赝自旋的相干进动导致形成的空间谷极化域。
2016-11-09 cond-mat.mes-hall
Ag and Au Atoms Intercalated in Bilayer Heterostructures of Transition Metal Dichalcogenides and Graphene
在密度泛函理论的框架下，研究了金属纳米粒子Au和Ag在过渡金属二硫属化合物和石墨烯单层异质结构上以及双层异质结构之间的扩散运动.我们发现扩散的最小能垒和团簇形成的可能性强烈地依赖于纳米颗粒的类型和单层和双层的类型。此外，形成Ag和Au簇的趋势可以通过产生各种双层来调节。范德华异质结构中吸附原子扩散特性的可调性为纳米结构的可控生长提供了希望。
2015-05-29 cond-mat.mes-hall
