Photon-Induced Suppression of Interlayer Tunneling in Van Der Waals Heterostructures
以石墨烯/{ \it h}-BN/石墨烯为例，发展了一个在强电磁场驱动下的范德华异质结构的层间隧穿理论.我们的理论预测，强反共振出现在偏置电压值等于光频率的整数倍。发现这些特征源自不同石墨烯层的Floquet边带之间的光子辅助共振隧穿跃迁，并且由于带内和带间隧穿跃迁的相互作用而对双带系统是独特的。我们的研究结果指出，在范德华异质结构中使用强电磁场隧穿局域化的可能性。
2018-12-27 cond-mat.mes-hall
In situ twistronics of van der Waals heterostructures
在范德华异质结构中，二维（2D）材料的电子能带，它们的非平凡拓扑结构和电子-电子相互作用可以通过不同层之间的扭曲角引起的莫尔图案而显著改变。这种过程被称为双电子学，其中扭转角的调谐可以通过2D材料的机械操纵来实现。在这里，我们展示了一种实验技术，可以实现在范德瓦尔斯异质结构中的二维材料的原位动态旋转和操纵。使用这种技术，我们制造了异质结构，其中石墨烯与六方氮化硼的顶部和底部封装层完美对齐。我们的技术使扭曲的二维材料系统在一个单一的堆栈动态可调的光学，机械和电子性能。
2020-10-08 cond-mat.mes-hall
Magnetic Proximity Effect in 2D Ferromagnetic CrBr3/Graphene van der Waals Heterostructures
二维（2D）范德华异质结作为一个有前途的平台，利用各种物理现象在各种各样的新型自旋电子器件的应用。有效的自旋注入是这些器件的先决条件。最近发现的磁性2D材料导致了通过磁邻近效应（MPE）实现自旋注入的完全2D范德华自旋电子学器件的可能性。本文报道了利用塞曼自旋霍尔效应通过非局域测量研究二维CrBr 3/graphene范德华异质结构中的磁邻近效应。塞曼分裂场估计表明，即使在低磁场中也存在显著的磁邻近交换场。此外，在v = 0时，随着磁场的增加，在Dirac点R_（XX，D）处观察到的反常纵向电阻变化可能是MPE诱导新的基态相的结果。因此，在我们的CrBr 3/石墨烯范德华异质结构中揭示的这种MPE为下一代2D自旋逻辑和存储器件提供了坚实的物理基础和关键功能。
2019-10-23 cond-mat.mes-hall
Negative differential resistance in Van der Waals heterostructures due to moiré-induced spectral reconstruction
在范德瓦尔斯异质结构中，由于晶格常数之间的失配和组成二维晶体的晶体学方向的错位，莫尔超晶格的形成是常见的。我们从理论上讨论了范德华隧道晶体管中的电子输运，其中一个电极由两个晶体制成，在其界面形成莫尔超晶格。通过研究含有对齐的石墨烯/六方氮化硼异质结构或扭曲的双层石墨烯的结构，我们表明，负微分电阻是可能的，在这样的晶体管作为超晶格引起的电子态密度的变化的结果，而不需要动量守恒隧道存在于高品质的剥离设备。
2018-08-08 cond-mat.mes-hall
Thermal conductivity of one-dimensional carbon-boron nitride van der Waals heterostructure: A molecular dynamics study
研究范德华异质结中的热输运问题，对于它们的广泛应用具有重要的科学意义和实际意义。本文采用分子动力学模拟系统地研究了碳纳米管和氮化硼纳米管组成的一维异质结构的热导率。热导率被发现有很强的依赖于温度，长度和直径。此外，轴向应变和范德华相互作用的强度被证明能够调制热导率高达约43%和37%，分别。此外，还研究了组分纳米管的手征性对热导率的影响。这些结果解释的基础上晶格动力学的见解。这项工作不仅提供了可行的策略来调制热导率，而且还增强了对一维异质结构中声子输运基本物理的理解。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall
Electrical control of inter-layer excitons in van der Waals heterostructures
本文研究了垂直电场作用下过渡金属二硫属化物（TMDC）叠层中的激子，这里是MoSe $_2$ /WSe $_2$ van der Waals异质结.用密度泛函理论计算得到了能带结构，以及分别在导带和价带中的电子和空穴波函数。尽管异质结构的II型性质导致完全电荷分离的层间激子，但层间的载流子分布被示出为容易通过外场来调谐。我们的研究结果表明，中等值的电场产生更均匀分布的波函数沿异质结构，从而提高层间激子结合能，最显着的是，它的振子强度。
2017-09-25 cond-mat.mes-hall
Van der Waals heterostructures
对石墨烯和其他二维原子晶体的研究正在激烈进行，并且可能多年来仍然是凝聚态物理和材料科学中最热门的话题之一。在这个领域之外，孤立的原子平面也可以被重新组装成设计师异质结构，以精确选择的顺序逐层制造。第一个-已经非常复杂-这种异质结构（称为“范德华”）最近被制造和研究，揭示了不寻常的性质和新的现象。在这里，我们回顾这一新兴的研究领域，并试图确定未来的发展方向。随着制造技术的稳步改进，范德华异质结构有望带来新的淘金热，而不是石墨烯余震。
2013-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric valley valves with graphene/MoTe$_2$ van der Waals heterostructures
铁电范德华异质结构提供了一个天然的平台，设计各种电控设备。在这项工作中，我们证明了AB双层石墨烯封装在MoTe $_2$作为一个谷阀，显示一个可切换的内置拓扑间隙，导致铁电驱动的拓扑通道。使用从头计算和低能量模型的组合，我们表明，铁电秩序的MoTe $_2$允许控制的间隙开放的双层石墨烯，并导致不同的铁电畴之间的拓扑通道。此外，我们分析了MoTe $_2$和石墨烯层之间的莫尔调制在拓扑模式中的效果，证明了边缘状态对铁电感应电势的莫尔调制是鲁棒的。我们的研究结果提出了铁电/石墨烯异质结构作为多功能平台，以设计可切换的内置拓扑通道，而无需外部电偏压。
2023-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge detection using a WSe$_2$ van der Waals heterostructure
检测量子器件中的单次充电事件是实现用于量子信息处理的实用量子线路的重要一步。在这项工作中，我们证明了范德瓦尔斯异质结器件与门控纳米收缩在单层WSe 2可以用作附近的量子点的电荷检测器。这些结果开启了在复杂的量子线路中实现基于二维材料的电荷检测方案的可能性。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall
Plasmon-Enhanced Interface Charge Transfer Exciton of 2D In-Plane Lateral and van Der Waals MoS$_2$/WS$_2$ Heterostructures
采用第一性原理计算和有限元电磁模拟相结合的多尺度计算方法，研究了二维横向和范德华2 H相MoS 2/WS 2异质结构的等离子体增强层间电荷转移激子.在2 H横向和范德华MoS $_2$ /WS $_2$异质结中观察到弱ICT激子。理论结果揭示了等离子激元与ICT激子强耦合产生激子的物理原理。金属等离子体激元能强烈增强弱CT激子，为观察弱CT激子提供了新的途径。我们的研究结果有助于加深对横向和范德华异质结中激子与等离子体激元强耦合作用所产生的激子的理解。
2020-03-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Mixed-Dimensional van der Waals Heterostructures
越来越多的二维（2D）材料的隔离激发了全世界将不同的2D材料集成到范德华（vdW）异质结构中的努力。考虑到任何钝化的无悬挂键表面将通过vdW力与另一个表面相互作用，vdW异质结构概念可以扩展到包括2D材料与主要通过非共价相互作用粘附的非2D材料的集成。在这篇综述中，我们提出了一个简洁和关键的调查新兴的混合维（2D + nD，其中n是0，1或3）异质结器件。通过与全二维vdW异质结构以及与竞争的传统技术的比较和对比，强调了混合维vdW异质结构的挑战和机遇。
2016-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and Magneto-transport in MoS$_2$/Phosphorene van der Waals heterostructure
在格林函数支持的密度泛函理论框架下，利用散射理论研究了含时自旋电流介导的自旋转移矩行为.在半导体模型MoS $_2$ /磷烯范德华异质结中揭示了量子磁输运特性。研究了自旋电流通道化异质层输运随磁化角旋转变化的动力学。据观察，随时间变化的自旋输运矩保持不变，无论磁化角方向。极化自旋电流是持久的外部磁场的潜在适用性对自旋电子学。
2019-06-17 cond-mat.mes-hall
van der Waals Heterostructures of Germanene, Stanene and Silicene with Hexagonal Boron Nitride and Their Topological Domain Walls
我们研究了由锗烯、锡烯或硅烯与六方氮化硼（h-BN）构成的范德华（vdW）异质结构。这些弯曲的蜂窝材料的有趣的拓扑性质可以保持和进一步工程化的异质结构，其中衬底效应和外部电场之间的竞争可以用来控制可调的拓扑相变。使用这样的异质结构作为构建块，设计了各种vdW拓扑域壁（DW），沿其存在谷极化量子自旋霍尔边缘状态或谷对比边缘状态，其由谷（自旋）分辨拓扑电荷保护，并且可以通过异质结的图案化和外部场来定制。
2016-04-14 cond-mat.mes-hall
Tunneling Devices with Perpendicular Magnetic Anisotropy Electrodes on Atomically Thin van der Waals Heterostructures
报道了范德华异质结隧穿器件中垂直铁磁电极的制备。我们发现MgO/Co/Pt薄膜在六方BN上表现出垂直磁各向异性（PMA），其易磁化轴垂直于衬底。真空退火增强了垂直各向异性。沿垂直方向的易轴持续到室温，Pt层厚度范围从1.5到5 nm。我们采用PMA电极在石墨烯和单层WSe 2上构建隧穿器件，其中在没有强肖特基势垒形成的情况下证明了自旋注入特性和场效应晶体管行为。
2017-10-30 cond-mat.mes-hall
Light-matter interaction in van der Waals heterostructures
即使单个二维材料具有各种有趣和意想不到的特性，这些层的堆叠也会导致范德华固体，该范德华固体将二维特性与源自层间相互作用的新颖特征结合在一起。在这篇专题综述中，我们涵盖了范德华异质结构的制造和表征，重点是由半导体过渡金属二硫属化物单层制成的异质双层。实验和理论技术来研究这些异质双分子层。最新的研究结果集中在不同的过渡金属dichalcogenides异质结和不同的谷之间可能的光学跃迁，外观的莫尔图案和签名的莫尔激子进行了讨论。对范德华异质双层膜的迷人和快速增长的研究为其作为新兴量子纳米材料的应用提供了有希望的见解。
2020-02-19 cond-mat.mes-hall
Versatile Electronic Devices Based on WSe2/SnSe2 Vertical van der Waals Heterostructure
由各种二维材料堆叠而成的范德华异质结构在电子学应用中具有广阔的前景。然而，大多数报道的基于范德华异质结的电子器件的性能与现有技术相比还有很大差距。在这里，我们报告的高性能异质结器件的基础上垂直堆叠的二硒化钨和二硒化锡。由于材料独特的能带排列和原子厚度，载流子输运和能垒都可以通过外加电场有效地调制。因此，异质结器件显示出卓越的特性，具有约3 × 108的高电流开关比，由于带到带隧穿而导致的五十年电流变化的平均亚阈值斜率为每十年126 mV，约3 × 108的超高整流比和超过104 A/cm 2的电流密度。此外，还成功地实现了基于多数载流子输运主导二极管的小信号半波整流器电路，在未来的高速电子应用中显示出巨大的潜力。
2019-04-03 cond-mat.mes-hall
Suspended dry pick-up and flip-over assembly for van der Waals heterostructures with ultra-clean surfaces
针对表面科学技术研究范德华异质结受表面污染限制的问题，提出一种悬浮干法拾取翻转组装技术，可制备超洁净表面的空气敏感异质结，且兼容超高真空组装以提升异质结质量。
2023-06-17 cond-mat.mes-hall
The effect of anomalous elasticity on the bubbles in van der Waals heterostructures
结果表明，膜的反常弹性影响范德华异质结构中气泡的轮廓和热力学。我们的理论概括了非线性板理论以及膜理论的加压起泡试验，将幂律尺度依赖的弯曲刚度和杨氏模量的二维结晶膜。这种由相关热涨落（弯曲声子）的长程相互作用引起的尺度依赖性是最近在石墨烯中观察到的反常胡克定律的原因。结果表明，这种反常的弹性影响依赖于它的半径和温度的气泡的最大高度。我们确定的特征温度以上的异常弹性是重要的。有人建议，石墨烯为基础的范德华异质结的预测异常制度是实验在室温下。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall
Coupled spin-charge dynamics in magnetic van der Waals heterostructures
本文提出了磁性范德华异质结构中自旋-电荷耦合动力学的唯象理论。研究的系统由一个层状反铁磁体插入到电容vdW异质结构。最近已经证明，在这种层状反铁磁体中的电荷掺杂可以调制层间磁化强度之间的交换耦合的强度，甚至符号。这提供了用于电生成磁化动力学的机制。我们在这里预测的中心结果是，磁化动力学导致感应电荷动力学。这种动力学使得磁性范德华异质结构成为自旋电子学应用的有趣候选者。为此，我们还表明，这些系统可用于将亚太赫兹辐射诱导的磁化动力学转换为电信号。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic pattern formation from a wrinkling instability in a van der Waals heterostructure
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
研究MoSe₂/WSe₂异质结构中间接激子的光致发光，发现其呈现近周期性三角图案，特征波长约2.6微米。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall
Quasi-stationary near-gate plasmons in van der Waals heterostructures
近门等离子体激元是在均匀二维电子系统中出现的一种新型等离子体振荡，其中门提供了电子-电子相互作用的部分屏蔽。在这里，我们开发了一个理论的近栅极等离子体在范德华异质结构包括一个导电层分离的薄绝缘体从不带电的盘形栅极。我们表明，在这些结构中的近门等离子体形成门尺寸量子化的准静态离散模式，即使在碰撞限制。近栅等离子体属于盘栅外二维等离子体激元的连续谱，表现为频率上的类Fano共振和散射截面的磁色散。这使得能够使用近场成像技术恢复范德华异质结构中的近门等离子体激元的光谱。
2021-12-02 cond-mat.mes-hall
Sliding Disassembly of van der Waals Heterostructures
Columbia University（哥伦比亚大学）；University of Washington（华盛顿大学）；National Institute of Materials Science（物质材料研究机构）
本研究提出利用微结构化聚合物印章通过滑动拆解与重构范德华异质结的技术，展示了其在石墨烯介电环境调控、敏感单层材料表征及莫尔材料应变操控中的应用，为二维电子系统研究提供了新范式。
2025-10-21 cond-mat.mes-hall
Landau Levels of Bilayer Graphene in a WSe$_2$/Bilayer Graphene van der Waals Heterostructure
在两种不同的范德华材料之间形成的异质结构使每个组分中不存在的相互作用和功能成为可能。在这项工作中，我们表明，附近的一个原子薄的WSe $_2$片显着影响的能量的双分子层石墨烯的低朗道能级的破坏，可能是由于筛选。我们提出了一个系统的研究磁场和电位移场的朗道能级间隙的填充因子$ν$ = 1，2，3，并比较BN封装的原始双层石墨烯。在WSe $_2$ /双层石墨烯异质结构中，N = 0和1轨道波函数之间的交换主导的能量分裂显著增强，这导致在填充因子$ν$ = 0处的修改的相图和在$ν$ = 1和3处的更大的能隙。另一方面，在$ν$ = 2处的交换增强的自旋能隙减小了大约两倍。我们的研究结果表明，一种可能的方式来工程量子霍尔现象通过范德华异质结构。
2019-11-04 cond-mat.mes-hall
Exciton landscape in van der Waals heterostructures
本文结合激子密度矩阵形式理论与密度泛函理论，系统揭示了TMD同质和异质双层在不同堆叠下的激子景观，确定了能量最低激子态，并厘清了杂化与层极化对亮暗激子光致发光谱的贡献。
2022-01-18 cond-mat.mes-hall
Atomic Layer MoS2-Graphene van der Waals Heterostructure Nanomechanical Resonators
异质结构在现代半导体器件和微/纳米系统中在电子学、光电子学和传感器的大量应用中发挥着重要作用。虽然最先进的异质结构通常涉及晶体外延层的堆叠，每个层的厚度只有几纳米，但有趣的极限是异质原子层结构。在这里，我们报告的第一个实验演示的独立的范德华异质结构及其功能的纳米机械设备。通过将单层（1 L）MoS 2堆叠在悬浮的单层、双层、三层和四层（1 L至4L）石墨烯片上，我们实现了具有不同厚度和尺寸的MoS 2-石墨烯异质结构阵列。这些异质结构在甚高频（VHF）波段（高达~100 MHz）都表现出强大的纳米机械共振。我们观察到异质结构器件的基模共振频率落在石墨烯和MoS 2器件的值之间。异质结构谐振器的品质（Q）因子低于石墨烯的品质（Q）因子，但与MoS 2器件的品质（Q）因子相当，这表明界面阻尼与范德华异质结构中的层间相互作用有关。这项研究验证了悬浮原子层异质结构作为一个有效的器件平台，并开辟了利用机械耦合效应和层间相互作用在这样的设备的机会。
2017-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exfoliation and van der Waals heterostructure assembly of intercalated ferromagnet Cr1/3TaS2
铁磁范德华（vdW）材料是用于具有全二维材料异质结构的自旋电子器件的需求。在这里，我们证明了机械剥离的磁性原子嵌入过渡金属二硫属化物Cr 1/3 TaS 2从其散装晶体，以前这样的插层材料被认为是难以剥离。剥离的纳米厚的薄片的磁输运揭示了低于其居里温度TC ~ 110 K的铁磁有序性以及强的面内磁各向异性;这些与其本体性质相同。此外，范德瓦尔斯异质结构组装的Cr 1/3 TaS 2与另一个插入铁磁体Fe 1/4 TaS 2证明使用干转移方法。制造的异质结组成的Cr 1/3 TaS 2和Fe 1/4 TaS 2与天然Ta 2 O 5氧化物隧道势垒之间的隧道磁阻（TMR），揭示可能的自旋注入和检测这些剥离铁磁材料通过VDW结。
2017-09-25 cond-mat.mes-hall
High-Efficiency Van Der Waals heterostructure Thermionic Device With Graphene Electrodes
在本文中，我们提出了范德华异质结为基础的电子器件在300至400 K的温度范围内的冷却和发电的应用。通过使用二维材料的低交叉平面热导率作为屏障材料和石墨烯作为电极，我们的计算表明，我们提出的设备将具有更高的效率相比，其他方法，如热电器件和传统的电子器件。通过使用当前技术中的参数，我们预测在400 K下收集废热时，在卡诺效率的50 $\%$以上的冷却能力和10至20 $\%$的效率。
2015-09-04 cond-mat.mes-hall
Signature of spin-resolved quantum point contact in p-type trilayer WSe$_{2}$ van der Waals heterostructure
本研究采用改进的van der Waals接触方法，利用简并掺杂过渡金属二硫族化合物晶体，在p型三层二硒化钨基van der Waals异质结中实现了静电诱导量子限制结构，即量子点接触。通过对分裂栅电极和顶栅的双选通，观察到了清晰的量子化电导和通过一维限制的夹断态。在0和高磁场下，在0.5 $\times$ 2 e $^{2}$ /h的步长处观察到电导平台，除了在有限偏置电压条件下的四分之一平台之外，还观察到指示自旋极化量子点接触实现的签名。
2021-09-02 cond-mat.mes-hall
Resonant Zener Interferometry in van der Waals Heterostructures
California Institute of Technology（加州理工学院）
该研究通过范德瓦尔异质结构中的量子干涉效应，揭示了电场诱导的量子振荡和共振现象，为相干干涉动态的探测和应用提供了新途径。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall
Valley-polarized quantum anomalous Hall effect in van der Waals heterostructures based on monolayer jacutingaite family materials
本文数值研究了单层水囊石族材料Pt $_{2}$ AX $_{3}$（A = Hg，Cd，Zn; X = S，Se，Te）的vanderWaals（vdW）异质结构中的一般谷极化和反常霍尔效应。我们对单层Pt $_{2}$ AX $_{3}$和二维铁磁绝缘体组成的vdW异质结构的原子、电子和拓扑性质进行了系统的研究。我们发现四种vdW异质结构都具有谷极化的量子反常霍尔相，即，Pt $_{2}$ HgS $_{3}$ /NiBr $_{2}$、Pt $_{2}$ HgSe $_{3}$ /CoBr $_{2}$、Pt $_{2}$ HgSe $_{3}$ /NiBr $_{2}$和Pt $_{2}$ ZnS $_{3}$ /CoBr $_{2}$中的最大谷分裂为134.2meV，Pt $_{2}$ HgS $_{3}$/NiBr $_{2}$中的相当大的全局带隙为58.8meV。我们的研究结果表明，一个理想的平台，实现应用拓扑谷电子。
2022-11-25 cond-mat.mes-hall
Transport measurements on van der Waals heterostructures under pressure
层间耦合对范德华异质结构的性质有很大的影响，它强烈地依赖于层间距离。虽然已经证明了相当大的理论兴趣，实验利用可变层间耦合的纳米电路是稀缺的，由于实验的困难。在这里，我们展示了一种新的方法来调整层间耦合使用静水压力，将范德华异质结为基础的纳米电路在活塞缸静水压力细胞与一个专用的样品架设计。该技术开辟了在压力下使用多达12个接触对纳米器件进行传输测量的途径，而无需在制造水平上对样品进行限制。使用传输测量，我们证明，六方氮化硼覆盖层提供了一个很好的保护范德瓦尔斯异质结构的压力介质的影响，我们显示实验证据的压力对层间耦合的影响，使用弱本地化测量TMDC/石墨烯异质结构。
2021-03-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Electric field and Strain-induced Band-gap Engineering and Manipulation of the Rashba Spin Splitting in Janus van der Waals Heterostructures
Janus过渡金属二硫属化物（J-TMDs）及其范德华异质结构（vdW HSs）中的成分和结构不对称性诱导了内在的Rashba自旋分裂。利用第一性原理计算，研究了三种不同的AB叠层Mo $XY$ /W $XY$（$X$，$Y$ = S，Se，Te; $X\neq Y$）结构的Janus异质结在$Y-Y$界面上的带隙和Rashba参数的变化.我们考虑了外电场和面内双轴应变对本征电场强度的调节作用，从而导致带隙和Rashba自旋分裂的显著改变.特别是，它被发现，正的外加电场和压缩面内双轴应变可以导致一个显着的增加在$Γ$ -点附近的价带的Rashba自旋分裂。此外，我们的\textit{ab-initio}密度泛函理论（DFT）计算揭示了在这些异质结构中存在的II型带对齐，这仍然是强大的正外场和双轴应变。这些建议工程的电子，光学和自旋性质的J-TMD范德华异质结的自旋电子学和光电器件持有巨大的希望的新方法。详细的$\mathbf{k\cdot p}$模型分析已经进行了调查附近的$Γ$和布里渊区的K点的电子和自旋性质。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Few-layer graphene patterned bottom gates for van der Waals heterostructures
我们介绍了一种局域选通的方法，采用了几层石墨烯图案化的底部栅极的范德华异质结构。作为2D材料家族的一员，少层石墨烯非常适合常用的堆叠方法。它在图案化方面的多功能性以及它的平坦性使它成为局部选通2D材料实验的理想候选者。此外，结合超薄六方氮化硼作为绝缘层，可以产生尖锐的电势台阶，并且可以维持所研究的2D材料的质量。为了强调良好的可行性和性能，我们展示了在周期性调制的石墨烯-氮化硼异质结构中的传输实验的结果，其中载流子密度经由局部作用的图案化的几层石墨烯底栅和全局背栅来调谐。
2017-03-16 cond-mat.mes-hall
Second-Order Topological Insulator in van der Waals Heterostructures of CoBr$_2$/Pt$_2$HgSe$_3$/CoBr$_2$
二阶拓扑绝缘体具有（d-2）维拓扑铰链或角态，在三维材料中已被观察到，但在二维系统中尚未观察到。本文从理论上提出了在CoBr $_2$ /Pt $_2$ HgSe $_3$ /CoBr $_2$的范德华异质结中实现二阶拓扑绝缘体的方法。Pt $_2$ HgSe $_3$是大带隙$\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体。与来自相邻的CoBr $_2$的面内交换场，大于70 meV的大的带隙打开的边缘。角状态，这是强大的边缘紊乱和不规则的形状，证实了在纳米片。我们进一步证明了二阶拓扑态也可以在硅铜矾族$\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体的异质结构中实现。我们相信，我们的工作将有利于实验实现二阶拓扑绝缘体在范德瓦尔斯层状材料。
2022-02-01 cond-mat.mes-hall
Ultrafast exciton transport in van der Waals heterostructures
本文针对范德华异质结中激子的超快非扩散传播现象，提出了一种基于波导模式形成及其辐射传输的替代激子传输模型。
2024-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Tuning the Electronic Structure of Monolayer Graphene/MoS2 van der Waals Heterostructures via Interlayer Twist
我们直接测量了扭曲的石墨烯/MoS 2范德华异质结的电子结构，其中石墨烯和MoS 2都是单层。我们使用阴极透镜显微镜和微探针角分辨光电子能谱测量图像的表面，确定扭转角，并映射这些人工异质结构的电子结构。对于单层MoS 2上的单层石墨烯，所得的能带结构揭示了石墨烯和MoS 2电子态之间不存在杂化。此外，异质结构中的石墨烯衍生的电子结构保持完整，与两种材料之间的扭转角无关。然而，相比之下，发现与MoS 2层相关联的电子结构是扭曲角依赖性的;特别地，MoS 2层在Γ和K处的价带最大值的能量的相对差从大约0到0.2 eV变化。我们的研究结果表明，单层MoS 2内的异质结构成为主要是一个间接的带隙系统的所有扭曲角，除了在30度附近。该结果使得能够在由单层结构组成的范德华异质结构中进行潜在的带隙工程。
2015-11-16 cond-mat.mes-hall
Intertube excitonic coupling in nanotube van der Waals heterostructures
激子在原子级薄的过渡金属二硫属化物和2D范德华异质结构的光学中占主导地位。层间2D激子（其中电子和空穴驻留在不同层中）经由直接电荷转移或经由在层之间交换能量的库仑相互作用在异质结构中快速形成。在这里，我们报告了突出的管间激子效应在准一维范德华异质结组成的C/BN/MoS $_2$核/壳/皮纳米管。值得注意的是，在半导体CNT中激子的脉冲红外激发下，我们观察到在可见光范围内从MoS $_2$皮肤的快速（亚皮秒）激子响应，我们将其归因于相干制度中偶极-偶极库仑相互作用介导的管间双激子。在较长的（$>100$ ps）时间尺度上，从CNT核到MoS $_2$表层的空穴转移进一步改变了MoS $_2$的吸收.我们的直接演示管间激子相互作用和电荷转移在一维范德华异质结表明未来的应用在红外和可见光电子学使用这些径向异质结。
2021-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crystal Phases of Charged Interlayer Excitons in van der Waals Heterostructures
多年来，激子的强关联相干态一直是理论和实验研究的主题。由于新出现的量子材料（例如范德华力（vdW）束缚的过渡金属二硫属元素（TMD）原子薄层），这个话题最近蓬勃发展。我们分析了最近在双层TMD异质结构中观察到的带电层间激子的集体性质。我们预测新的强相关相-晶体和维格纳晶体-可以选择性地实现与TMD双层适当选择的电子-空穴有效质量，只是改变他们的层间分离距离。我们的研究结果为非线性相干控制、电荷输运和量子vdW异质结的自旋光电子学应用开辟了新的途径。
2021-02-08 cond-mat.mes-hall
2D materials and van der Waals heterostructures
基于这种晶体的二维（2D）材料和异质结构的物理学发展非常迅速。随着新的2D材料，真正的2D物理已经开始出现（例如，缺乏长程序，2D激子，无公度跃迁等）。新型异质结器件也开始出现-隧穿晶体管，共振隧穿二极管，发光二极管等，由单个2D晶体组成，这些器件利用这些晶体的特性来创建我们在其他异质结中无法访问的功能。我们回顾了新型二维晶体的特性以及它们的特性如何用于新的异质结器件。
2016-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative Photoconductance in van der Waals Heterostructures-Based Floating Gate Phototransistor
由二维材料制成的范德华异质结构由于其强的光-物质相互作用而被证明是光电应用的通用结构。然而，在vdW异质结中的大多数光控现象和应用依赖于正光电导（PPC）。负光电导（NPC）尚未报道在vdW异质结。在这里，我们报告的NPC在ReS 2/h-BN/MoS 2 vdW异质结为基础的浮栅光电晶体管的观察。所制备的器件在没有光照的情况下表现出优异的非易失性存储器性能。更有趣的是，我们观察到的PPC和NPC之间的光照明下的门可调的转变。观察到的NPC现象可以归因于浮栅和导电沟道之间的电荷转移。此外，我们表明，通过光强度的NPC控制是有前途的光可调多位存储器件的实现。我们的结果可能使潜在的应用在多功能存储器和光电子器件。
2018-08-18 cond-mat.mes-hall
Plasmon-enhanced near-field chirality in twisted van der Waals heterostructures
结果表明，手性等离子体，其特征在于由纵向磁矩伴随纵向电荷等离子体，导致电磁近场，也是手性的。对于扭曲的双层石墨烯，我们估计屏蔽等离子体激元的近场手性可以比相关的圆偏振光大几个数量级。手征性还表现为在等离子体传播的方向与其坡印廷矢量之间形成的偏转角。扭曲的范德华异质结构可能因此提供了一种新的平台，以促进手性分子中的对映体选择性的物理化学过程，而无需施加分别打破时间反转、镜面或反转对称性的磁场或外部纳米图案化。
2020-11-18 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport and lateral confinement in an InSe van der Waals Heterostructure
硒化铟（InSe）作为一种新型的范德华异质结平台材料，由于其独特的电学和光学性质，在近六年来得到了广泛的研究。如过渡金属二硫属化物（TMDC），其可观的带隙和高电子迁移率可以提供潜在的光电应用。在这里，我们提出了低温下的传输测量的几层InSe范德华异质结与石墨烯栅接触。对于高磁场，我们观察到磁阻极小值，甚至填充因子相关的两倍自旋简并。通过静电门控与负偏置分裂栅极，实现了一维沟道。接近夹断，运输通过收缩占主导地位的本地化状态的充电能量范围从2至5毫电子伏。这项工作为探索包括量子点接触和量子点在内的低维物理提供了新的可能性。
2018-05-28 cond-mat.mes-hall
Efficient transport kinetics of indirect excitons in van der Waals heterostructure
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
本文通过实验发现范德华异质结构中间接激子具有反常的高迁移率，表明在面内无序存在下仍可实现高效输运，与间接激子超流性预测一致。
2026-05-30 cond-mat.mes-hall
Distinctive g-factor of moire-confined excitons in van der Waals heterostructures
实验研究了高质量hBN/WS 2/MoSe 2/hBN异质结构在垂直磁场下近零扭转角的光致发光（PL）谱中激子峰的谷塞曼分裂。我们确定了两个中性激子峰的PL光谱：较低的能量表现出降低的g因子相对于较高的能量峰，和远低于最近报道的其他范德华（VDW）异质结构的层间激子的值。我们提供的证据表明，这样一个可辨别的g-因子源于空间限制的激子在潜在的景观所创建的莫尔图案，由于tolattice失配和/或层间扭曲的异质双层。这使得磁PL的一个重要工具，以达到更深层次的理解的效果上的激子限制在VDW异质结构的莫尔图案。
2022-04-04 cond-mat.mes-hall
Field effect in stacked van der Waals heterostructures: Stacking sequence matters
堆叠的范德华（vdW）异质结构，其中半导体二维（2D）材料与覆盖的石墨烯电极接触，实现了原子级薄的柔性电子器件。我们使用第一性原理量子输运模拟石墨烯接触的MoS2器件，以显示晶体管效应如何严重依赖于相对于栅极的堆叠配置。我们可以将这种行为追溯到接触区对栅极感应的电容性电场的堆叠相关响应。接触电阻是一个中心参数，我们的观察建立了一个重要的设计规则，基于二维原子晶体的设备。
2016-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Planar and van der Waals heterostructures for vertical tunnelling single electron transistors
尽管目前存在丰富的二维材料选择，但垂直（范德华）和平面内的异质结构对所产生结构的性质和功能提供了前所未有的控制。因此，平面异质结构允许不同的二维半导体和石墨烯纳米带之间的pn结具有明确的边缘;垂直异质结构导致在纯碳基系统中观察到超导性并实现垂直隧穿晶体管。在这里，我们展示了同时使用平面和范德华异质结来构建垂直单电子隧穿晶体管。我们在六方氮化硼的基质内生长石墨烯量子点，这使得量子点周边的局域态数量急剧减少。使用六方氮化硼隧道势垒作为石墨烯量子点的触点，使我们的晶体管具有可重复性，并且不依赖于局部状态，在设计未来器件时具有更大的灵活性。
2019-01-16 cond-mat.mes-hall
The hot pick-up technique for batch assembly of van der Waals heterostructures
将单个二维材料组装成范德华异质结构使得能够构造具有期望的电子和光学性质的层状三维材料。制造这些结构的核心问题是在单个二维材料之间形成干净的界面，这将影响器件性能。我们在这里提出了一种快速批量制造范德华异质结构的技术，通过控制生产22个单层，双层和三层石墨烯堆叠封装在六方氮化硼中，产率接近100%。对于单层器件，我们发现半经典的平均自由程高达0.9微米，与crowest样品显示出明确的迹象，运输受到边界散射。所提出的方法很容易适用于在环境和受控气氛中制造范德华异质结构，而组装预图案化层的能力为复杂的三维结构铺平了道路。
2016-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High Photovoltaic Quantum Efficiency in Ultrathin van der Waals Heterostructures
我们报告了对具有超过50%的外量子效率的双（< 15 nm）范德华异质结构的实验测量，并且表明这些结构可以实现> 90%的实验吸收。通过耦合电磁模拟和实验测量，我们表明，pn WSe 2/MoS 2异质结垂直载流子收集可以有超过70%的内部光生载流子收集效率。
2017-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Twist-angle tunable spin texture in WSe$_2$/graphene van der Waals heterostructures
该研究通过自旋进动实验首次实验验证了WSe$_2$/石墨烯范德华异质结的自旋织构及自旋-电荷转换可随扭角调控，发现特定扭角下存在径向自旋分量且自旋织构螺旋度可反转，为新型自旋-扭角电子器件研发奠定基础。
2023-12-15 cond-mat.mes-hall
Tunneling spectroscopy of localized states of $\mathrm{WS}_2$ barriers in vertical van der Waals heterostructures
在过渡金属二硫属化物中，已发现缺陷起重要作用，影响掺杂、自旋谷弛豫动力学，并有助于自旋轨道耦合的邻近效应。在这里，我们研究了$\mathrm{WS}_2$中的局域态以及它们如何影响h-BN/石墨烯/ $\mathrm{WS}_2$ /金属的范德华异质结构的隧穿。所获得的电导图作为偏置和栅极电压的函数，揭示了单电子晶体管的行为（库仑阻塞）与丰富的一组传输功能，包括激发态和负微分电阻制度。施加垂直磁场，我们观察到的量子能级的能量和信息的本地化状态的轨道磁矩提取的移动。
2019-06-25 cond-mat.mes-hall
Demonstration of a polariton step potential by local variation of light-matter coupling in a van-der-Waals heterostructure
过渡金属二硫属化物层中激子的大振子强度促进了嵌入光学微腔中的单层和范德华异质结构的激子-极化激元共振的形成。在这里，我们表明，局部改变嵌入在单片，高品质因数腔体中的WSe 2/hBN/WSe 2范德华异质结中的层数引起耦合强度的局部变化。这种效应产生极化激子阶梯势，我们证明在室温下。我们的结果铺平了道路工程局部极化激子势的长度尺度下降到原子尖锐的接口，纯粹的基础上修改其实部的贡献，通过相干光-物质耦合强度g。
2020-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
2D MoS2-Graphene-based multilayer van der Waals heterostructures: Enhanced charge transfer and optical absorption, and electric-field tunable Dirac point and band gap
多层范德华异质结构是由不同原子层组装而成的，具有广泛的吸引人的现象和新颖的应用。理解层间耦合及其相关效应对于设计具有理想物理性能的新型vdWs异质结构至关重要。基于最新的混合密度泛函理论，对二维MoS 2-石墨烯（GR）异质结构进行了详细的理论研究，发现对于二维少层异质结构，相邻层之间的vdWs力依赖于层数.与双层结构相比，三层vdW异质结构中的层间耦合可以通过堆叠第三层得到显著增强，这是由短的层间距离和更多的界面电荷转移直接支持的。该三层膜在宽范围（<700 nm）内显示出强的光吸收，使其非常有潜力用于太阳能收集和转换。此外，GR的Dirac点以及各层和三层的带隙都可以通过外加电场来调节，证实了多层vdWs异质结构具有实验所发现的独特的光电性能。这些结果表明，调整vdWs相互作用，作为一个新的设计参数，将是一个有效的策略，设计特定的二维多层vdWs异质结构，以满足各种应用的需求。
2016-11-08 cond-mat.mes-hall
Electrical probe of spin-spiral order in quantum spin Hall/spin-spiral magnet van der Waals heterostructures
本文提出利用量子自旋霍尔绝缘体与自旋螺旋磁体构成的范德华结，通过螺旋态对时间反演对称性破缺的敏感性，从电学测量中直接探测无净磁化的非共线自旋螺旋序。
2025-07-23 cond-mat.mes-hall
Impurity-induced excitations in a topological two-dimensional ferromagnet/superconductor van der Waals moiré heterostructure
范德华异质结中拓扑超导态的出现为探索控制拓扑超导体的新策略提供了一个新的平台。特别是，范德华异质结构中的杂质，一般具有莫尔图案，可能会导致原子和莫尔长度尺度之间的独特相互作用，这是一般拓扑超导体中不存在的特征。在这里，我们解决的拓扑莫尔超导体上的非磁性杂质的影响，无论是在弱和强制度，考虑周期性阵列和单一杂质，否则原始的无限莫尔系统。我们证明了一个很好的杂质诱导模式和莫尔长度之间的相互作用，导致从根本上不同的光谱和拓扑性质取决于相对杂质的位置和莫尔长度。我们的研究结果突出了杂质在范德瓦尔斯异质结构中的关键作用，其特征在于莫尔图案，揭示了人工莫尔系统中长度和能量尺度之间的关键相互作用。
2022-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
