Gate-tunable heavy fermions in a moiré Kondo lattice
该研究在 AB 堆叠 MoTe2/WSe2 莫尔双层中构建人工 Kondo 晶格，观测到磁场可破坏的重费米子，并实现 Kondo 温度的连续栅极调控。
2022-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evidence of topological Kondo insulating state in MoTe2/WSe2 moiré bilayers
本文在MoTe2/WSe2莫尔双层中实验证实了二维拓扑近藤绝缘态，通过构建近藤耦合的Mott绝缘体与巡游能带，观察到低温绝缘体体态与螺旋边缘态，为莫尔材料中可调拓扑近藤物理研究开辟了新途径。
2025-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergence of Chern metal in a moiré Kondo lattice
本研究在角度对齐的MoTe₂/WSe₂双层莫尔近藤晶格中，于近藤击穿起始处观测到陈金属态，证实其源于近藤效应与拓扑能带的相互作用，为新奇量子相的莫尔工程调控开辟了新途径。
2025-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Crystal-field effects in the formation of Wigner-molecule supercrystals in moiré TMD superlattices
本研究通过考虑晶体场效应的全组态相互作用计算，揭示了莫尔TMD超晶格中两种Wigner分子超晶物态，解释了相关实验反常现象并指出了无约束Hartree-Fock方法的局限性。
2024-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Thermoelectricity of moiré heavy fermions in MoTe2/WSe2 bilayers
Cornell University（康奈尔大学）；Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science（康奈尔纳米科学卡弗里研究所）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；School of Applied and Engineering Physics, Cornell University（康奈尔大学应用工程物理学院）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马普结构动力学研究所）
在空穴掺杂角对齐MoTe2/WSe2双层莫尔重费米子中开展全面热电研究，揭示了Kondo相干温度及Zeeman破缺附近Seebeck系数的符号变化与熵积累，为重费米子的形成与破缺提供了熵信息。
2025-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Moiré quantum chemistry: charge transfer in transition metal dichalcogenide superlattices
过渡金属二硫属化物（TMD）双层膜是近年来发展起来的一种用于研究和设计相关电子物理的可调谐莫尔系统。在这项工作中，通过结合大规模的第一性原理计算和连续介质模型方法，我们提供了一个电子结构理论，映射到双原子晶体的阳离子和阴离子的长周期异质双层TMD超晶格。我们发现，莫尔势和库仑相互作用之间的相互作用导致填充依赖的电荷转移之间的MM和MX区域相距几纳米。我们表明，在最近的实验中发现在半填充的绝缘状态WSe $_2$ /WS $_2$是一个电荷转移绝缘体，而不是莫特-哈伯德绝缘体。我们的工作揭示了摩尔量子化学中简单性的丰富性。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous fractional Chern insulators in transition metal dichalcogenides Moire superlattices
在二维异质结构中实现的莫尔超晶格为研究强关联电子态提供了一个令人兴奋的平台。本文研究了具有时间反演对称性和非平凡自旋{/valley}-Chern数的过渡金属二硫属化物（TMD）Moir{é}超晶格。利用实际材料参数和精确对角化方法，我们发现在一定的扭转角和分数填充下，分数陈氏绝缘体，自然{稳定}通过简单地引入库仑排斥。分数量子霍尔系统的时间反演对称性必须被显式破缺，而分数量子霍尔系统的时间反演对称性是自发破缺的。{We结果表明，在相反的山谷中的陈数对比对分数陈绝缘体的性质和相关的低能激发施加了强烈的约束。我们还提出在夹在非线性介质中的TMD Moir{é}超晶格中实现非阿贝尔Moore-Read态。
2021-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical signatures of periodic magnetization: the moiré Zeeman effect
在纳米尺度上检测磁序是量子磁学研究的核心兴趣，特别是摩尔磁体的新兴领域。在这里，我们分析了激子能带结构，所产生的谷塞曼效应的周期性调制。尽管远程电子-空穴交换相互作用，我们发现一个相当大的分裂的明亮的圆偏振激子Umklapp共振，这是一个直接的光学探针的磁序的能量。我们首先分析通过过渡金属二硫属化物（TMD）单层或扭曲双层的Mott-Wigner态中的电子自旋的周期性排序实现的量子莫尔磁体：我们表明，自旋谷依赖激子电子相互作用允许探测自旋，谷阶的电子，并证明它是可能的，以观察独特的签名铁磁秩序的三角形晶格和铁磁和Néel秩序的蜂窝晶格然后，我们专注于在铁磁材料的扭曲双层中实现的半经典莫尔磁体：我们提出了一种基于莫尔磁体中的自旋与TMD单层中的激子之间的层间交换耦合的莫尔磁性检测方案。
2022-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Atomic relaxation and flat bands in strain-engineered transition metal dichalcogenide bilayer moiré systems
本文研究应变TMD同质双层莫尔体系的原子弛豫与电子结构，揭示拉伸孤子、星形缺陷及价导带边缘平带，并验证波函数局域化与实验一致。
2025-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interferences of electrostatic moiré potentials and bichromatic superlattices of electrons and excitons in transition metal dichalcogenides
近年来的实验研究表明，过渡金属二硫属化物（TMD）中电子和激子云纹超晶格在量子多体模拟和量子光学应用中具有巨大的潜力。在这里，我们揭示了在TMDs异质结构的莫尔电位景观有一个静电起源的自发电荷转移的异质界面依赖于原子注册表。这允许通过来自多层中独立可配置的异质界面的莫尔势的干涉来工程化可调谐的多色超晶格。我们展示了MX2/M 'X'2/MX2三层膜中谷电子、空穴和层间三离子的双色莫尔势的例子，这些三层膜可以从多轨道周期性超晶格应变切换到准周期性无序景观。三层莫尔条纹还拥有两个独立配置的中性激子三角形超晶格，具有相反的电偶极子。这些发现极大地丰富了TMDs云纹作为量子模拟平台的通用性和可控性。
2020-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-defined Kondo lattices with valley-helical quantum dot arrays
本文提出在伯纳尔双层石墨烯中用栅极定义一维和二维超晶格，使局域态耦合谷螺旋模式，从而在电子相互作用下实现电可调的近藤-海森堡模型，为原位研究近藤晶格相图提供了无扭转无序的新平台。
2025-05-30 cond-mat.mes-hall
Coherent Modulation of Two-Dimensional Moiré States with On-Chip THz Waves
Columbia University（哥伦比亚大学）；Washington University（华盛顿大学）；University of Washington（华盛顿大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；Fritz Haber Institute of the Max Planck Society（马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所）
本研究针对二维范德华莫尔结构的远程调控需求，利用双栅器件中的少层石墨烯栅极作为片上光弹性换能器，通过飞秒激光激发产生0.4-1 THz相干声子波包，实现了TMD莫尔双层中莫尔激子与莫特态的原位相干调制，为莫尔器件功能层的相干控制与振动纠缠提供了新途径。
2024-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Moiré band theory for M-valley twisted transition metal dichalcogenides
University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文提出用第IV族/IVB族三角TMDs（Zr、Hf、Sn的硫/硒化物）扭曲双层构建莫尔材料，通过DFT导出莫尔周期哈密顿量，揭示其六味导带态解耦及自发谷极化以输运各向异性为标志。
2025-11-06 cond-mat.mes-hall
Excitonic thermalization bottleneck in twisted TMD heterostructures
Philipps University of Marburg（马尔堡菲利普斯大学）
基于微观多粒子方法，研究了MoSe2-WSe2异质结构中声子驱动的非平衡莫尔激子弛豫级联，揭示了低扭转角下平带结构中的声子瓶颈阻碍激子完全热化到最低态，解释了激发态莫尔激子增强的发射强度。
2024-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging moiré flat bands in 3D reconstructed WSe2/WS2 superlattices
过渡金属二硫属化物（TMD）异质结构中的莫尔超晶格可以由于窄莫尔平带和强长程库仑相互作用的相互作用而具有新颖的相关量子现象1 -5。然而，原子重构的莫尔超晶格和由此产生的平带的微观知识仍然缺乏，这对于相关莫尔现象的基本理解和控制至关重要。在这里，我们定量研究了三维（3D）重建的WSe 2/WS 2莫尔超晶格的莫尔平带通过比较高质量的剥离TMD异质结构器件的扫描隧道光谱（STS）和从头计算模拟的TMD莫尔超晶格。在我们的WSe 2/WS 2云纹异质结构中，确定了一个强大的三维屈曲重建伴随着大的面内应变再分布。STS成像表明，这导致在异质结构的价带边缘处的非常窄且高度局部化的K点莫尔平坦带。在不同的能量下观察到一系列莫尔平带，它们表现出不同程度的局部化。我们的观察结果与以前的简化理论模型相矛盾，但与从头算模拟完全捕获3D结构重建定量一致。在这里，应变重新分布和3D屈曲控制有效莫尔势，并在布里渊区K点处产生莫尔平带。
2020-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalously Enhanced Diffusivity of Moiré Excitons via Manipulating the Interplay with Correlated Electrons
本研究通过调控TMDC莫尔超晶格中激子与关联载流子的相互作用，发现在费米液体态下激子扩散率随载流子密度增加而显著增强，并在莫特绝缘体态附近实现数个数量级的提升，为新型激子器件提供了新思路。
2024-10-15 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Moiré Optical Transitions in Twisted Monolayer/bilayer Phosphorene Heterostructures
范德瓦尔斯异质结构的莫尔超晶格提供了一种强大的新方法来设计二维（2D）材料的电子结构。在不同的云纹异质结构中出现了许多新的量子现象，例如石墨烯系统中的相关绝缘体、超导体和Chern绝缘体以及过渡金属二硫属化物（TMDC）系统中的云纹激子。扭曲磷烯提供了另一个有吸引力的系统来探索莫尔物理，因为磷烯具有各向异性的矩形晶格，不同于石墨烯和TMDC中的各向同性六方晶格。在这里，我们报告新兴的各向异性莫尔光学跃迁扭曲单层/双层磷烯。磷烯云纹超晶格中的光共振敏感地依赖于单层和双层之间的扭转角。令人惊讶的是，即使对于大到19°的扭转角，莫尔异质结构也表现出与构成单层和双层磷烯中的光学共振完全不同的光学共振。新的莫尔光学共振表现出很强的线偏振，其主轴与双层磷烯的光轴接近但不同。我们的从头计算结果表明，与石墨烯和TMDC的六方晶格的K点带隙不同，磷烯的Γ点直接带隙和矩形晶格导致了大扭曲角磷烯异质结构中非常强的莫尔物理。我们的研究结果突出了探索磷烯和其他具有不同晶格构型的范德华异质结构中的莫尔物理的令人兴奋的机会。
2019-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Moiré tuning of spin excitations: Individual Fe atoms on MoS$_2$/Au(111)
表面上的磁性吸附原子与它们的环境交换耦合，诱导激发自旋态的快速弛豫和退相干。这些相互作用可以通过在磁性吸附物和金属基底之间插入去耦层来抑制。利用低温扫描隧道显微镜和低温扫描隧道光谱研究了Au（111）表面单层MoS $_2$覆盖的Fe原子的磁性，并探讨了莫尔结构对自旋激发谱的影响.在莫尔结构的最小值处吸附的Fe原子表现出几乎纯的非弹性自旋激发。近藤相关性发展的莫尔最小的吸附位点，最终在充分发展的近藤共振莫尔最大。近藤相关性的增加是伴随着单离子各向异性，我们合理化穷人的缩放减少。隧穿光谱的局部变化表明隧穿路径之间的明显干扰，涉及自旋携带轨道和混合Fe-S轨道，尽管终止S层的名义上的惰性性质，它的形式。
2021-05-03 cond-mat.mes-hall
Valley-coherent quantum anomalous Hall state in AB-stacked MoTe2/WSe2 bilayers
莫尔材料为关联和拓扑量子现象提供了肥沃的土壤。其中，量子反常霍尔（QAH）效应，其中霍尔电阻即使在零磁场下也被量子化，是材料的固有拓扑性质的直接表现，并且是低功率电子应用的吸引人的属性。在石墨烯和过渡金属二硫属化物（TMD）莫尔材料中都观察到了QAH效应。它被认为是由窄莫尔带的相互作用驱动的谷偏振引起的。在这里，我们令人惊讶地表明，新发现的QAH状态AB堆叠MoTe2/WSe2莫尔双层膜不是谷极化，但谷相干。层和螺旋度分辨光谱测量表明，QAH的基态具有自发自旋（谷）极化在两个TMD层对齐（反对齐）。此外，两层中的面外自旋极化的饱和仅在高磁场下发生，支持倾斜自旋织构。我们的研究结果呼吁一个新的机制QAH效应，并强调了具有强电子相关性和自旋轨道相互作用的TMD莫尔材料的潜力，为奇异的拓扑状态。
2022-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Wigner molecules in moiré materials
本文用大规模 FCI 精确对角化及一阶、二阶关联函数分析，研究 TMD 双层莫尔量子点中 N≤6 个费米载流子的少体问题，揭示强库仑排斥导致的 Wigner 分子多边形环构型及其基准意义。
2023-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Time-Reversal Invariant Topological Moiré Flatband: A Platform for the Fractional Quantum Spin Hall Effect
本研究基于锗烯和TMD双层莫尔系统，证明小转角下平带具拓扑性，可构造Laughlin态，为实现分数量子自旋霍尔效应提供平台。
2023-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exciton transport in a moiré potential: from hopping to dispersive regime
激子在TMD单分子膜中的传播已经被深入研究，揭示了有趣的多粒子效应，如晕的形成和非经典扩散。最初的研究已经调查了如何激子输运的变化，在扭曲的TMD双层膜，包括库仑排斥和哈伯德类激子跳跃。在这项工作中，我们调查的扭转角依赖的过渡跳跃制度的色散制度的有效自由激子。基于一个微观方法的激子在存在的莫尔势，我们表明，跳跃制度发生的角度约为2°，并很好地描述了哈伯德模型。然而，在大角度下，哈伯德模型由于越来越多的离域激子态而失效。在这里，具有有效质量的自由粒子的量子力学色散决定了激子的传播。总的来说，我们的工作提供了微观的见解激子在扭曲的范德华异质结构中的传播特性。
2022-09-08 cond-mat.mes-hall
Berry curvature, spin Hall effect and nonlinear optical response in moiré transition metal dichalcogenide heterobilayers
最近，在AB叠层MoTe $_2$ /WSe $_2$异质结中，实验观察到了拓扑平带和自旋霍尔效应。本文系统地研究了过渡金属二硫属化物（TMD）异质双分子膜中的Berry曲率效应。我们指出，远导带的莫尔势会在价带上产生相当大的周期性赝磁场。该周期性保偏光纤在莫尔布里渊区的每个谷中产生净贝里曲率通量。Berry曲率效应和自旋谷锁定效应的结合可以诱导实验中观察到的自旋霍尔效应。有趣的是，由保偏光纤产生的谷对比Berry曲率分布可以通过移位电流来探测，移位电流是由线性偏振光通过非线性响应引起的DC电流。我们的工作揭示了在波纹TMD异质双分子层中由Berry曲率引起的新的量子现象。
2023-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Polarization and charge-separation of moiré excitons in van der Waals heterostructures
本文通过微观材料特异性理论研究了原子重构MoSe₂-WSe₂异质结构中的层内电荷分离，识别出三种依赖扭转角的激子区域，并预测了层内CT激子独特的莫尔位点跳跃行为，提出可通过介电工程调控电荷分离。
2024-10-28 cond-mat.mes-hall
Exciton interacting with a moiré lattice: Polarons, strings, and optical probing of spin correlations
本文提出TMD单层激子与相邻莫尔晶格空穴自旋关联耦合的理论，揭示磁极化子与反铁磁体中的几何弦激发，并指出可通过激子光谱光学探测莫尔量子相。
2024-08-02 cond-mat.mes-hall
Impact of atomic reconstruction on optical spectra of twisted TMD homobilayers
本文采用微观材料特异性方法研究原子重构对扭转TMD同双层膜莫尔激子的影响，预测势阱、平带、俘获位点及WSe$_2$多峰吸收结构的显著变化。
2024-03-04 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable and enhanced nonlinearity of moiré exciton-polaritons in transition metal dichalcogenide bilayers
本文建立了TMD双层中莫尔激子极化子非线性光学响应的微观理论，揭示了由各向异性库仑相互作用和Umklapp散射引起的增强非线性，并证明可通过外加电场将吸引型非线性调控为排斥型，为非线性极化子器件提供了可控平台。
2025-07-15 cond-mat.mes-hall
The moiré potential in twisted transition metal dichalcogenide bilayers
莫尔超晶格是新兴现象的游乐场，如带态的局部化，超导性和激子的局部化。这些超晶格很大，并且通常在零角极限下建模，这掩盖了有限扭转角的影响。在这里，通过第一性原理计算，我们量化的扭曲角的摩尔势在MoS $_2$ homobilayer的依赖性，并确定从摩尔势的组成元素的贡献。此外，通过考虑零角极限配置，我们表明，摩尔势是相当均匀的过渡金属二硫属化物（TMD），并简要讨论了单独的影响，电位移动和杂化的双层杂化激子。我们发现，在TMDs的莫尔电位表现出的静电分量和杂化组件，这是交织在一起，并在布里渊区的不同部分有不同的相对强度。莫尔势的静电分量是变化的偶极场，其具有强的扭转角依赖性。在某些情况下，杂交分量可以被解释为隧穿速率，但该解释通常不适用于整个布里渊区。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge Transfer Excitations, Pair Density Waves, and Superconductivity in Moiré Materials
过渡金属二硫属化物（TMD）双层膜是一类新型的可调谐莫尔系统，作为强相互作用电子的二维量子模拟器而引起人们的兴趣。特别是，最近的理论预测，在半填充时在WSe $_2$ /WS $_2$中观察到的相关绝缘体是类似于铜酸盐的电荷转移绝缘体，并且在进一步的空穴掺杂时，在莫尔晶胞中的不同位置处表现出电荷从阴离子样轨道转移到阳离子样轨道。在这项工作中，我们证明，在这种掺杂的电荷转移绝缘体，紧密结合的电荷-2e激发可以形成降低总的静电排斥。这种复合激发，我们称之为三聚体，由一对束缚在电荷转移激子上的空穴组成。当掺杂空穴的带宽较小时，三聚体在一系列相称的掺杂水平下结晶成绝缘对密度波。当带宽变得与电子对结合能相当时，巡游空穴和电荷-2三聚体共振相互作用，导致非常规的超导电性，类似于超冷费米气体在费什巴赫共振附近的超流动性。我们的理论广泛适用于强相互作用的电荷转移绝缘体，例如在外加电场下的WSe $_2$ /WS $_2$或TMD均质层。
2020-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Floquet engineering of lattice structure and dimensionality in twisted moiré heterobilayers
我们提出了一个实验建议，以调整的有效晶格结构的扭曲过渡金属二硫属化物（TMD）异质双层与时间周期Floquet驱动。我们表明，椭圆偏振光与亚太赫兹频率$\hbarω\sim 1$毫电子伏和中等电场$E\sim0.2$ ~MV/cm允许本地三角形晶格和正方形晶格之间的调谐，而线性偏振光使降维到准一维几何形状。没有驱动器，这些扭曲的TMD模拟单带费米-哈伯德模型，我们表明，这种近似仍然成立的驱动器的存在。这种控制打开了探索物质的各种相关相的大门，例如自旋液体和d波超导性。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multifaceted moiré superlattice physics in twisted WSe$_2$ bilayers
在扭曲的过渡金属二硫属化物（TMD）双层中的晶格重构引起电子和空穴的压电和铁电莫尔电位，以及跨双层的杂化的调制。在这里，我们开发的混合$\mathbf{k}\cdot \mathbf{p}$紧束缚模型来描述的电子和空穴在相关的山谷扭曲的TMD同质双层与平行（P）和反平行（AP）取向的单层单胞。我们应用这些模型来描述波纹超晶格效应在扭曲的WSe ${}_2$双层，结合微观\emph{ab initio}计算，并考虑封装，压力和电位移场的影响。我们的分析考虑到介观晶格弛豫，层间杂化，压电势，和层之间的弱铁电电荷转移，并描述了由该系统提供的多种可能性，这取决于P或AP取向，扭转角大小，和电子/空穴谷的选择。
2021-09-28 cond-mat.mes-hall
Atomic reconstruction and moiré patterns in transition metal dichalcogenide van der Waals heterostructures
范德华层状材料，如过渡金属二硫属化物（TMD），是一类令人兴奋的材料，具有弱层间键合，使人们能够创建范德华异质结构（vdWH）。最近的工作表明，控制层之间的扭转角可以对vdWH特性产生显著影响。对于TMD vdWH，扭转角仅通过使用刚性晶格莫尔图案来处理。迄今为止，实验上还没有报道过原子重构，即单个层内原子的任何重排。在这里，我们证明了扭转角小于1°的MoSe 2/WSe 2和MoS 2/WS 2的vdWH经历了显著的原子级重构，导致由窄畴壁划分的离散相称畴，而不是如先前工作中假设的平滑变化的刚性晶格莫尔图案。使用导电原子力显微镜（CAFM），我们表明，两个TMD晶体的堆叠方向对原子重构有着深远的影响，与最近的石墨烯/石墨烯和MoS 2/MoS 2结构的理论工作和石墨烯双层和hBN/graphene vdWH的实验工作一致。透射电子显微镜（TEM）提供了MoSe 2/WSe 2结构中原子重构的额外证据，并展示了大角度刚性晶格莫尔图案和小角度原子重构之间的过渡。我们用密度泛函理论计算了相应重构畴的能带结构，发现相对电子带边的调制与CAFM结果和重构vdWH的光致发光光谱一致. TMD异质结构中原子重构的存在以及所观察到的对纳米尺度电子性质的影响为这类重要的异质结构的行为提供了基本的见解。
2019-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical read-out of Coulomb staircases in a moiré superlattice via trapped interlayer trions
具有超晶格势的莫尔图案可以通过垂直堆叠具有相对扭曲或晶格常数失配的两层材料来形成。莫尔超晶格可以产生平带，导致新的相关绝缘，超导和拓扑状态。在石墨烯和过渡金属二硫属化物（TMD）的系统中观察到了强的电子相关性，可通过分数填充来调节。此外，在基于TMD的系统中，莫尔势景观可以在特定的原子登记处捕获层间激子（IX）。在这里，我们报告说，空间隔离的捕获IX在钼二硒化/钨二硒化异质双层器件提供了一个敏感的光学探针的载体填充在他们的直接环境。通过映射单个被捕获IX的空间位置，我们能够在莫尔晶格充满多余载流子时光谱跟踪发射器。在初始掺杂的异质双层，中性捕获的IX形成带电的IX（IX trions）均匀的结合能约7毫电子伏。在进一步掺杂时，空的超晶格位点依次填充，产生库仑阶梯：由于与最近相邻的摩尔位点处的载流子的库仑相互作用，IX三电子发射能量的逐步变化。这种非侵入性的，高度局部的技术可以补充传输和非局部光学传感技术，以测量库仑相互作用能，可视化电荷相关态，或探测莫尔超晶格中的局部无序。
2021-07-29 cond-mat.mes-hall
Nature of novel moiré exciton states in WSe$_2$/WS$_2$ heterobilayers
过渡金属二硫属化物（TMD）异质双层膜的莫尔图案已被证明是一个理想的平台，托管不寻常的相关电子相，新兴的磁性，和相关激子物理。虽然通过光学测量建立了新的莫尔激子态的存在，但这些状态的微观性质仍然知之甚少，通常依赖于经验拟合模型。在这里，结合大规模的第一性原理GW-BSE计算和微反射光谱，我们确定的激子共振的性质在WSe $_2$ /WS $_2$莫尔超晶格，发现了一个令人惊讶的丰富的莫尔激子，甚至不能定性地捕获流行的连续模型。我们的计算揭示了具有不同特征的莫尔激子，包括调制的Wannier激子和以前未识别的层内电荷转移激子。这些不同的激子字符的签名实验证实通过不同的莫尔激子共振的独特的载流子密度和磁场的依赖性。我们的研究突出了TMD莫尔超晶格中可能出现的高度非平凡的激子态，并提出了通过设计具有特定空间特征的激发态来调谐莫尔系统中的多体物理的新方法。
2022-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of interlayer exciton dynamics in 2D TMDCs Heterolayers under the influence of strain reconstruction and disorder
本文结合晶格重构理论与量子动力学理论，研究二维TMDC异质层中层间激子在应变与无序影响下的动力学，揭示了激子局域化、离域连续态及弛豫时间随应变变化的规律。
2024-02-27 cond-mat.mes-hall
Interlayer and moiré excitons in atomically thin double layers: from individual quantum emitters to degenerate ensembles
本综述聚焦原子级薄TMDs等范德华双层中的层间激子与莫尔激子，介绍其特性、调控方式及从单粒子到简并系综的研究方向，梳理相关基础与莫尔超晶格效应。
2024-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moire Potential, Lattice Relaxation and Layer Polarization in Marginally Twisted MoS2 Bilayers
半导体过渡金属二硫属化物（TMD）的螺旋扭曲异质结构通过层间相互作用的空间调制和结构重构提供对其电子和光学性质的前所未有的控制。在这里，我们使用扫描隧道显微镜/光谱学研究了在0°附近的宽范围的扭曲角的扭曲MoS 2双层。我们研究了莫尔条纹的扭曲角度依赖性，其主要由小角度（<2°）的晶格重构导致具有菱面体堆叠的大三角形域。局部光谱测量揭示了角度<3°时100-200 meV的大莫尔势强度。在重建的区域中，我们看到相邻的三角形域之间的偏置依赖的不对称性，这与菱形堆叠的TMD固有的垂直极化有关。这一观点得到了光谱图和环境压电响应测量的进一步支持。我们的研究结果提供了一个微观的角度来看，这一类新的界面铁电体，并可以提供线索，设计新型异质结构，利用这种效果。
2022-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Kondo Effect in Rhombohedral Graphene Superlattices
State Key Laboratory for Mesoscopic Physics and Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院介观物理国家重点实验室和纳米光电前沿科学中心）；Centre for Quantum Physics, Key Laboratory of Advanced Optoelectronic Quantum Architecture and Measurement (MOE), School of Physics, Beijing Institute of Technology（北京理工大学物理学院量子物理中心、先进光电子量子架构与测量教育部重点实验室）；Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Material Sciences（物质材料研究机构电子与光学材料研究中心）；Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Material Sciences（物质材料研究机构材料纳米结构研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本研究通过磁输运与温度依赖测量，在六层菱方石墨烯莫尔超晶格中实验证实近藤效应，并揭示其可调性与近藤绝缘态的出现。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall
Kagome chiral spin liquid in transition metal dichalcogenide moiré bilayers
本文针对过渡金属二硫化物莫尔双层在 3/4 填充下形成的笼目电荷序，推导有效自旋模型，并通过密度矩阵重整化群模拟证明 WSe2/WS2 可实现手性自旋液体和笼目自旋液体，为研究自旋液体物理提供了新平台。
2023-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Generalized Wigner crystallization in moiré materials
最近对扭曲的过渡金属二硫属化物（TMD）材料$\rm WSe_2/WS_2$的实验已经观察到摩尔带部分占据的绝缘态。这种状态被认为是广义维格纳晶体（GWC）。在这篇文章中，我们调查的问题，维格纳结晶的存在下，一个潜在的（莫尔）晶格。基于对系统参数的最佳估计，我们发现各种同双层和异双层TMD是实现GWC的优秀候选者。特别地，我们基于$r_{s}$的分析表明，$\rm MoSe_{2}$（在同双层中）和$\rm MoSe_2/WSe_2$或$\rm MoS_2/ WS_2$（在异双层中）是实现GWC的最佳候选者。我们还建立了，由于较大的有效质量的价带，在一般情况下，空穴晶体是更容易实现的电子晶体，如实验所见。为了完整性，我们表明，满足莫特标准$n_{\rm Mott}^{1/2} a_{\ast} = 1$需要密度近三个数量级大于GWC形成的最大密度。这表明，对于典型的操作密度，HoM或HeM系统远离莫特绝缘状态。与传统的维格纳晶体不同，这些晶体在莫尔晶格上实现，由于晶格钉扎产生的间隙而不可压缩。最后，我们捕获这个多体间隙变分重整化的振动模式的色散。我们表明，这些低能量的模式，所产生的耦合的WC与莫尔晶格，可以有效地模拟为正弦戈登理论的波动。
2020-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of tunable flux lattices in the homobilayer moiré of twisted and uniformly strained transition metal dichalcogenides
电子内部自由度的空间织构对材料的性能有着深刻的影响。这种纹理在真实空间中可以表现为一个新兴的磁场（或Berry曲率），这是预期诱导有趣的谷/自旋相关的输运现象。莫尔条纹是二维原子晶体界面上的一种空间变化，它为研究这种真实空间的Berry曲率效应提供了一个天然的平台。在这里，我们研究莫尔结构中形成的同质双层过渡金属二硫属化物（TMD）由于扭曲，各种均匀的应变分布，以及它们的组合，其中电子可以驻留在任何一层的层指数作为一个内部的自由度。层赝自旋在莫尔超晶胞中表现出涡旋/反涡旋织构，导致巨大的几何磁场和标量势。在几何图像中，莫尔磁场被发现为分别为面外赝自旋和面内赝自旋取向的梯度的叉积。我们发现了均匀应变的双重作用：除了是均匀双层中的莫尔原子纹理的原因之外，它还贡献了一个伪规范势，该伪规范势修改了层间耦合的局部相位。因此，应变可以用来调整的平面内的伪自旋纹理，而层间偏置调谐的平面外的伪自旋，我们展示了如何莫尔磁场的空间分布，强度和通量每个超晶胞可以工程。通过几何标量校正，标量势的景观也可以与莫尔磁场一起设计，形成不同的有效晶格结构。这些特性使得TMD莫尔结构有望构建用于传输和拓扑材料应用的可调谐通量晶格。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall
Superconductivity in twisted bilayer WSe$_2$
本研究在5度扭转双层WSe₂中观测到最高临界温度426 mK的超导电性，该超导态邻近反铁磁金属态，表明莫尔平带超导可扩展至石墨烯以外的TMD材料体系。
2024-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Valley-polarized Exitonic Mott Insulator in WS2/WSe2 Moiré Superlattice
本研究在WS2/WSe2莫尔超晶格中发现谷极化激子莫特绝缘体态，证实其激子-激子排斥能为30-40 meV，谷极化增强近一个数量级，为探索新型关联态提供平台。
2023-08-24 cond-mat.mes-hall
Coulomb effects on topological band inversion in the moiré of WSe$_2$/BAs heterobilayer
具有大禁带宽度的量子自旋霍尔（QSH）绝缘体在自旋电子学中有着广泛的应用前景。在此，我们在单层过渡金属二硫属化物（TMD）和六角BAs的范德华异质双层膜中实现了具有大禁带的电调谐QSH绝缘体。当II型能带排列在电场中反转时，TMD中自旋谷锁定的价带边缘和BAs导带边缘之间的层间跳跃杂化导致堆叠构型依赖的拓扑能带反转。在非相互作用极限下，由于BAs的双自旋简并性，在带隙内留下了一个未杂化的导带，因此异质双层是自旋谷锁定的金属而不是QSH绝缘体。与库仑相互作用占在双层几何结构中，与杂交诱导的电偶极子的相互作用移动这个未杂交的导带向上的能量，引起一个相当大的全球QSH间隙。因此，这种异质双层提供了一个平台，工程电气可调QSH绝缘体具有相当大的带隙。在长周期云纹图案中，库仑相互作用和层间跳跃的竞争导致了QSH绝缘体和激子绝缘体的超结构。
2019-09-03 cond-mat.mes-hall
Interlayer hybridization and moiré superlattice minibands for electrons and excitons in heterobilayers of transition-metal dichalcogenides
几何莫尔图案，一般用于具有相似晶格结构但晶格常数略有不同的二维（2D）晶体的几乎对齐的双层，导致电子态的区带折叠和迷你带形成。在这里，我们表明，在$\mathrm{MoSe}_2/\mathrm{WS}_2$和$\mathrm{MoTe}_2/\mathrm{MoSe}_2$异质双层的带边缘的功能对齐的莫尔超晶格（mSL）效应增强共振层间杂化，并预期在扭曲的均匀双层的TMD，包括狭窄的迷你带接近实际的带边缘的例子类似的功能。这种杂化决定了过渡金属二硫属化物（TMD）异质结构中层间激子的光学活性，以及激子光谱中的能量位移。我们发现，共振杂化激子（hX）的能量应显示一个尖锐的调制作为层间扭曲角的函数，伴随着umklapp电子-光子相互作用与mSL所造成的额外的光谱特征。我们分析了共振增强的mSL功能的外观在吸收和发射光的层间激子杂化层内A和B激子在$\mathrm{MoSe}_2/\mathrm{WS}_2$，$\mathrm{MoTe}_2/\mathrm{MoSe}_2$，$\mathrm{MoSe}_2/\mathrm{MoS}_2$，$\mathrm{WS}_2/\mathrm{MoS}_2$，和$\mathrm{WSe}_2/\mathrm{MoSe}_2$。
2019-03-28 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
Wigner-molecule supercrystal in transition-metal dichalcogenide moiré superlattices: Lessons from the bottom-up approach
通过精确对角化研究双阱莫尔量子点中四费米子问题，揭示ν=2时维格纳分子保持环状电荷密度，而UHF方法失效，并提出宇称恢复方法以修正平均场结果。
2024-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Tunable Interlayer Charge-transfer States in MoSe$_2$/WS$_2$ Moiré Superlattices
University of California at Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）
研究通过第一性原理计算和光学反射光谱，揭示了MoSe₂/WS₂莫尔超晶格中层间电荷转移态的可调谐特性及关联电荷有序态的形成。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological excitonic insulators in electron bilayers modulated by twisted hBN
本研究探讨了由扭曲hBN分隔的TMD双层系统，发现该结构在$ν=1$时支持手性p波激子凝聚态，使量子反常霍尔效应与逆向超流共存，并给出了相图与实验建议。
2025-09-14 cond-mat.mes-hall
Relaxation-driven flat bands and topology in moiré transition metal dichalcogenide heterobilayers
University of Minnesota（明尼苏达大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Boston College（波士顿学院）
该研究针对摩尔TMD异双层，开发了分解晶格弛豫的连续介质模型，揭示其拓扑由本征弛豫驱动，发现赝磁场可产生陈数±1的能隙，为拓扑材料及相关量子态研究提供新框架。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lattice reconstruction induced multiple ultra-flat bands in twisted bilayer WSe2
范德瓦尔斯异质结构中的莫尔超晶格提供了一个可调的平台来研究自然晶体形式中不存在的涌现特性。扭曲双层过渡金属二硫属化合物（TB-TMD）可以在很宽的扭曲角范围内拥有莫尔平带。对于接近60°的扭转角，预测TB-TMD经历导致超平坦带形成的晶格重构。在这里，通过使用扫描隧道显微镜和光谱学，我们显示了多个超平坦带的出现在扭曲双层WSe 2当扭曲角大于57°。带宽，表现为狭窄的隧穿电导峰，估计小于10 meV，这只是一小部分的估计现场库仑排斥能。这些超平坦带的数量和波函数的空间分布与理论预测非常匹配，强烈证明观察到的超平坦带是由晶格重构引起的。我们的工作为进一步研究TB-TMD中的奇异关联相提供了基础。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall
Imaging local discharge cascades for correlated electrons in WS2/WSe2 moiré superlattices
过渡金属二硫属化物（TMD）云纹异质结构为探索扩展的Hubbard模型1提供了一个理想的平台，其中长程库仑相互作用在确定强关联电子态中起着关键作用。这导致了实验观察莫特绝缘体状态在半填充2 -4以及各种扩展维格纳晶体状态在不同的分数fillings 5 -9。然而，对这些新兴量子相的微观理解仍然缺乏。在这里，我们描述了一种新的扫描隧道显微镜（STM）技术的局部传感和操纵的相关电子在一个门控WS 2/WSe 2莫尔超晶格，使实验提取的基本扩展哈伯德模型参数。我们证明，可以通过它们对STM隧穿电流的影响来成像局部莫尔站点的电荷状态，类似于单电子晶体管中的电荷传感机制。除了成像，我们还能够操纵相关电子的电荷状态。在莫尔超晶格中的相关电子的放电级联局部诱导的斜坡的STM偏置，从而使最近邻库仑相互作用（UNN）的估计。莫尔电子电荷状态的2D映射也使我们能够确定不同莫尔站点的现场能量波动。我们的技术应该是广泛适用于许多半导体莫尔系统，提供了一个强大的新工具，微观表征和控制的强关联态莫尔超晶格。
2021-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Deep moiré potentials in twisted transition metal dichalcogenide bilayers
在半导体过渡金属二硫属化物（TMD）的扭曲双层中，结构波纹和电子耦合的组合产生了周期性的莫尔电位，可以限制带电和中性激发。在这里，我们报告的扭曲双层的WSe 2和MoSe 2的H-堆叠配置使用扫描隧道显微镜（STM）的结构和光谱特性的实验测量。我们的实验表明，这些双层膜在小角度下的莫尔电位出乎意料地大，价带达到300 meV以上，导带达到150 meV--比仅基于层间耦合的理论估计大一个数量级。我们进一步证明了莫尔势是莫尔波长的非单调函数，在莫尔周期约为13 nm时达到最大值。这种非单调性与莫尔图案的结构从小莫尔波长处的堆叠顺序的连续变化到大莫尔波长处的一维孤子主导结构的急剧变化相一致。我们表明，在平面内的莫尔图案的结构被捕获的连续的机械松弛模型，并发现莫尔结构和内部应变，而不是层间耦合是决定莫尔电位的主导因素。我们的研究结果表明，使用精确的莫尔结构，以创建深陷入量子电子学和光电子学的载流子或激发的潜力。
2020-08-18 cond-mat.mes-hall
