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
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
Excitonic insulators and superfluidity in 2D bilayers without external fields
本文通过从头计算结合平均场BCS理论，在二维Janus范德华双层中发现了16种无需外场即可实现内禀激子绝缘态并具有超流性质的材料，揭示了层间杂化、自旋轨道耦合与介电屏蔽之间的竞争机制。
2023-08-09 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
Vortices, zero modes and fractionalization in bilayer-graphene exciton condensate
最近讨论的激子凝聚体中的对称偏置的石墨烯双层的实空间配方。我们表明，在连续极限的奇怪的量子化涡旋在这个凝聚绑定正好是一个零模式每谷指数的双层。在全晶格模型中，由于谷间混合，零模略有分裂。我们支持这些结果的晶格哈密顿量的精确数值对角化。我们还讨论了零模对这些涡旋的电荷含量的影响，并推导出它们的一些有趣的性质。
2008-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Exciton condensation in biased bilayer graphene
我们认为悬浮双层石墨烯下施加的垂直电偏置场，这是已知的产生一个单一的颗粒间隙$2Δ$和相关电极化的强度${\cal P}$。我们认为，偏压也驱动量子相变从带绝缘体超流激子凝聚。当激子结合能超过带隙$2Δ$时发生跃迁。我们预测的临界偏压（转换为带隙），$Δ_c\approx 60$毫电子伏，低于该激子凝聚。临界温度$T_c(Δ)$在$Δ\approx 25$ meV，$T_c^\text{max}\approx 115$ K处最大，由于热屏蔽，在较小的$Δ$处显著降低。进入凝聚相，超流转变伴随着在$Δ\toΔ_c$的电极化的强度${\cal P}(Δ)$的尖点，这提供了一个引人注目的可测试的签名。此外，我们还发现凝聚体更倾向于形成对密度波。
2023-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
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
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
Twisted bilayer graphene with Kekule distortion: isolated flat band
具有魔角的扭曲双层石墨烯由于在费米能级处存在孤立的平带而表现出强相关的电子性质。我们研究了扭曲双层石墨烯与基板上的两个层。衬底诱导每个石墨烯层Kekul $\acute{e}$畸变。用连续狄拉克费米子模型和紧束缚模型研究了系统。这两种研究都得出了类似的结论，即可能出现超窄带宽的孤立平坦带。
2019-07-28 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
Impurity induced bound states and proximity effect in a bilayer exciton condensate
本文讨论了双层激子凝聚中杂质引起的局域层间隧穿效应。我们证明了对于任何强度的杂质散射，在带隙内都存在一个局域的单费米子束缚态，并计算了杂质态能量和波函数对势强的依赖关系。结果表明，这种杂质诱导的单费米子态增强了其周围的层间相干性，类似于超导邻近效应。作为这些单一杂质状态的直接结果，我们预测，有限浓度的这种杂质将增加激子凝聚的临界温度。
2009-12-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Tuning electron correlation in magic-angle twisted bilayer graphene using Coulomb screening
控制相互作用强度的能力对于研究从相关费米子系统中出现的量子现象至关重要。例如，同位素效应说明了电子-声子耦合对超导电性的影响，为BCS理论提供了重要的实验支持。在这项工作中，我们报告了一种新的器件几何形状，其中魔角扭曲双层石墨烯（tBLG）被放置在靠近Bernal双层石墨烯（BLG）由3 nm厚的屏障隔开。使用来自Bernal双层的电荷屏蔽，可以连续地调谐扭转双层内的电子-电子库仑相互作用的强度。输运测量表明，调谐库仑屏蔽对绝缘态和超导态有相反的影响：由于库仑相互作用被屏蔽削弱，绝缘态变得不那么健壮，而超导性的稳定性增强。我们的结果表明，能够直接探测库仑相互作用在魔角扭曲双层石墨烯中的作用。最重要的是，库仑屏蔽效应指向电子-声子耦合作为魔角扭曲双层石墨烯中库珀对形成的主导机制，因此具有超导性。
2020-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
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
Spontaneous Polarization Suppression of Exciton-Exciton Annihilation in 3R-Stacked MoS$_2$ Bilayers
Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室纳米相材料科学中心）；Honda Research Institute USA Inc.（本田美国研究院）；University of Tennessee at Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）
研究通过超快泵浦-探测光谱揭示3R堆叠双层MoS₂中激子-激子湮灭速率降低的原因，发现自发极化抑制了非线性激子损耗，为高密度激子器件提供新路径。
2026-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
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
Pseudomagnetic fields in fully relaxed twisted bilayer and trilayer graphene
本文提出模型描述扭曲双层和对称扭曲三层石墨烯的晶格弛豫，发现面内位移产生弱依赖于扭曲角的赝磁场，且弛豫诱导的赝标势与能量差共同导致显著的电子-空穴不对称性。
2023-11-25 cond-mat.mes-hall
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
$h$-AlN-Mg(OH)$_{2}$ vdW Bilayer Heterostructure: Tuning the excitonic characteristics
受报道单层Mg（OH）$_{2}$的成功合成的最近研究的启发[Suslu \textit{et al.}，Sci.众议员\textbf{6}，20525（2016）]和六边形（\textit{h} -）AlN [Tsipas \textit{et al} .，应用物理信函\textbf{103}，251605（2013）]，我们通过\textit{ab initio}密度泛函理论（DFT）、GW近似内的多体准粒子计算和Bethe-Salpeter方程（BSE）研究了垂直堆叠的$h$-AlN和Mg（OH）$_{2}$的结构、电子和光学性质。结果表明，双层异质结构更倾向于采用$AB^{\prime}$叠层结构，这种叠层结构在$Γ$处具有直接带隙，并且具有II型能带排列，其中价带最大值和导带最小值来自不同的层。关于光学性质，个别层和异质双层的介电函数的虚部进行了研究。异质双分子层具有仅在异质双分子层构建之后出现的激子峰。利用能带分解电荷密度和振子强度对最低的三个激子峰进行了详细的分析。此外，波函数计算表明，异质双层的第一个峰起源于空间间接激子，其中电子和空穴分别位于$h$ -AlN和Mg（OH）$_{2}$，这对于光捕获应用是重要的。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall
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
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
Topologically Protected Zero Modes in Twisted Bilayer Graphene
我们发现，扭曲的石墨烯双层可以揭示不寻常的拓扑性质在低能量下，作为一个结果的狄拉克点分裂。这些功能依赖于两层石墨烯之间的电子跳跃的对称性分析，我们推导出一个简化的有效的低能量哈密顿量，它捕获了扭曲的双层石墨烯的基本拓扑性质。相应的朗道能级显示出一种简并的零能模，这种模不能被强磁场提升。
2011-07-20 cond-mat.mes-hall
Moiré edge states in twisted bilayer graphene and their topological relation to quantum pumping
我们研究了扭曲双层石墨烯的边缘态及其拓扑起源。我们发现，扭曲的双层石墨烯具有特殊的边缘状态与莫尔图案，这些莫尔边缘状态的出现与滑动陈数，它描述了相对层间滑动引起的拓扑电荷泵。当扭转双层中的一层相对于另一层滑动时，边缘态从一个能带转移到另一个能带，并且在一个滑动周期中泵浦的边缘态的数目被示出为等于带隙的滑动陈数。这种关系可以被看作是摩尔双层系统中固有的体积-边缘对应关系的表现。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall
Minimum model for the electronic structure of twisted bilayer graphene and related structures
我们引入了一个最小紧束缚模型，只需要从石墨烯和无扭曲双层石墨烯中提取三个参数。该模型不仅定量地再现了这两个系统和费米能级附近的块状石墨的电子结构，而且还再现了扭曲双层石墨烯的电子结构，包括魔角的值，在该值处，$E_F$处的带平坦而没有重叠，并且两个间隙打开，一个在$E_F$上方，一个在$E_F$下方。哈密顿量是足够透明和灵活的，以采用其他扭曲的分层系统。
2018-08-10 cond-mat.mes-hall
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
Collective excitations and plasmon spectrum in twisted bilayer graphene near the magic angle
具有微小旋转角的扭曲双层石墨烯由于具有非常规的超导和相关绝缘行为而引起了人们的极大关注。本文采用全紧束缚模型研究了扭曲双层石墨烯在魔角附近的集体激发。极化函数由紧束缚传播方法得到，无需对哈密顿矩阵进行对角化。在考虑原子弛豫的情况下，在室温和超导转变温度下，在魔角附近发现了阻尼和无阻尼的带间等离激元模。特别地，在超导转变温度下，在魔角扭曲的双层石墨烯中可以直接探测到窄带中的无阻尼等离子体激元模式。无阻尼等离子体激元模式是可调的角度和逐渐消失的温度和化学势。在实践中，扭曲双层石墨烯中的平带可以通过从测量的能量损失函数探索集体等离子体来检测。
2020-10-27 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
