A gate defined quantum dot on the two-dimensional transition metal dichalcogenide semiconductor WSe2
二维层状材料，如过渡金属二硫属化物（TMDC），由于其独特的电子性质，是未来电子学中很有前途的材料。在带隙存在的情况下，可以在TMDC上实现原子薄的栅极限定的量子点（QD）。在这里，标准的半导体制造技术被用来证明WSe 2上的量子限制结构，其具有由电场限定的隧道势垒，从而消除了由蚀刻步骤引起的边缘状态，其通常出现在无间隙石墨烯QD中。观察到超过40个连续的库仑金刚石，其充电能量约为2 meV，显示了QD的形成，这与模拟一致。QD的大小可以通过改变施加到顶栅的电压来调整超过2倍。这些结果为TMDCs上量子纳米器件的进一步研究提供了参考。
2015-10-13 cond-mat.mes-hall
Electron Spin Relaxation in a Transition-Metal Dichalcogenide Quantum Dot
研究了在静电门控下过渡金属二硫属化物单层膜中圆形量子点中单电子自旋的弛豫。过渡金属二硫族化合物由于其带隙、自旋谷物理和强自旋轨道耦合等特性，为量子点纳米结构的研究提供了一个有趣而有前途的领域。首先，我们将讨论在不同的B-场制度的束缚态的解决方案可以被用来作为量子比特状态的基础。我们发现，在低B场结合自旋谷Kramers量子比特是合适的，而在大磁场纯自旋或谷量子比特可以预见。然后，我们提出了通过各种不同的弛豫通道的电子-声子相互作用介导的单电子自旋的弛豫的讨论。在低B场区域，我们考虑了自旋谷Kramers量子比特，并包括在无序量子点中出现的杂质介导的谷混合。Rashba自旋-轨道混合机制允许通过变形势或压电耦合由面内声子松弛，另外涉及面外声子的直接自旋-声子机制引起松弛。我们发现，弛豫速率的尺度为$\propto B^6$的平面声子耦合通过变形势和压电效应，而由于直接自旋-声子耦合的尺度不依赖于B-场的最低阶，但强烈的尺度上的设备机械张力。我们还将讨论在大B场区域中形成的纯自旋或谷量子比特的弛豫机制。
2017-03-08 cond-mat.mes-hall
Flavor Quantum Dots and Artificial Quark Model in Transition Metal Dichalcogenides
我们发现，在少层过渡金属二硫族化物中的三重简并Q谷为探索量子点几何中罕见的SU（3）对称性提供了一个独特的平台。单点和双点让人想起夸克模型和八重态，它们的多体三重态和八重态可以被看作是人造的夸克和强子。对于人工夸克晶体管，每个能级都有一个中心库仑峰和两侧库仑峰，峰高比不合理，在幺正极限下，分数电导量子化时，在1/3和2/3填充处出现味近藤效应.
2019-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum dot behavior in transition metal dichalcogenides nanostructures
近年来，过渡金属二硫属化合物（TMDCs）半导体由于其独特的能带结构和新颖的电子性质而被用于量子现象的研究。在量子点（QD）中，电子被限制在所有的横向维度上，为详细研究和控制操纵单个量子系统提供了可能性。除了通过在纳米收缩中打开能隙来定义石墨烯QD之外，在存在带隙的情况下，可以在TMDC半导体上实现栅极定义的QD。本文综述了量子点在TMDCs纳米结构中的限制和输运。讨论了用于演示场效应晶体管和量子点等二维（2D）材料纳米结构的制造技术，主要基于电子束光刻和转移组装技术。随后，我们专注于通过TMDCs纳米结构和量子点的运输。随着纳米级材料表征的稳步改进和使用石墨烯作为跳板，2D材料提供了一个平台，可以创建与各种晶体集成的异质结构QD，每个晶体都具有完全独特的物理特性。
2017-01-14 cond-mat.mes-hall
Interlayer excitons in double-layer transition metal dichalcogenides quantum dots
本研究利用含库仑相互作用的低能有效哈密顿量与精确对角化等方法，分析双层过渡金属二硫化物量子点的层间激子特性，揭示磁场、层间距、材料等的影响及双激子作用规律，为激子调控和光学器件应用提供依据。
2024-08-14 cond-mat.mes-hall
Intervalley coupling by quantum dot confinement potentials in monolayer transition metal dichalcogenides
单层过渡金属二硫属化物（TMD）为在最终二维（2D）极限下实现量子点（QD）提供了新的机会。考虑到在单层中发现的电子谷赝自旋的丰富控制可能性，这种量子自由度可以是利用TMD QD中的单电子的潜在量子自旋电子学的有前途的信息载体。一个突出的问题是确定谷杂交的程度，由于量子点的限制，这可能会显着改变量子点的谷物理从它的形式在2D散装。在这里，我们进行了系统的研究扩展TMD单分子膜上的QD约束势的谷间耦合。我们发现，在这种几何结构中的谷间耦合一般是弱的，由于在量子点边界处的电子波函数的振幅消失，因此谷杂交应被更强的自旋谷耦合在单层TMD和量子点可以很好地继承的谷物理的二维块淬火。我们还发现谷间耦合强度对约束势的中心位置和横向尺度的敏感依赖性，这可能允许通过外部控制来调谐谷间耦合
2014-10-23 cond-mat.mes-hall
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
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
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
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
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
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
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
Electronic transmission in the lateral heterostructure of semiconducting and metallic transition-metal dichalcogenide monolayers
我们分别研究了半导体和金属过渡金属二硫属化物单分子膜MoSe $_2$和NbSe $_2$的横向异质结的电子输运性质。我们采用基于第一性原理能带结构的多轨道紧束缚模型计算了电子的传输几率。传输概率取决于自旋和谷自由度。这种依赖性通过界面结构而发生质的变化。具有锯齿形界面的异质结构在传输过程中保留了电子的自旋和谷值。另一方面，扶手椅界面使导电电子能够随着谷的变化而传输，并由于谷翻转传输而增加了空穴掺杂结中的电导。我们还讨论了异质结中电流的自旋极化和谷极化。
2019-04-03 cond-mat.mes-hall
Fast relaxation of photo-excited carriers in 2D transition metal dichalcogenides
我们预测了单层过渡金属二硫属化物（TMDC）中光激发载流子的快速弛豫，这是由纵向光学（LO）声子的发射介导的。通过计算${\rm MoS_2, MoSe_2,WS_2}$和${\rm WSe_2}$的玻恩有效电荷，我们发现，由于电子与LO声子的极性耦合，热电子和空穴的弛豫时间是几ps的数量级。
2015-10-21 cond-mat.mes-hall
Control of interlayer delocalization in 2H transition metal dichalcogenides
它是在实验和理论上详细评估过渡金属二硫属化物的层间耦合如何控制各自的设备的电子性能。门控的过渡金属二硫属化物结构显示电子和空穴或者在单个单层中局域化，或者在多层之外离域-这取决于自旋-轨道相互作用和层间跳跃之间的平衡。这种平衡取决于层厚度、动量空间对称点和施加的栅极场。一个很好的定量协议的预测和测量的量子限制斯塔克效应在门控二硫化钼系统揭示层内激子作为所观察到的光致发光的主要来源。
2017-09-15 cond-mat.mes-hall
Characterizing Transition-Metal Dichalcogenide Thin-Films using Hyperspectral Imaging and Machine Learning
原子级薄的过渡金属二硫族化合物（TMD）多晶材料在基础科学研究和应用领域都具有重要意义。TMD薄膜对有效的纳米级晶体表征提出了独特的困难挑战。在这里，我们提出了一种方法来快速表征的纳米晶晶粒结构和纹理的单层WS2薄膜，使用扫描纳米束电子衍射加上多元统计分析的结果数据。我们的分析管道具有高度的通用性，是传统上用于分析空间分辨电子衍射测量的耗时，复杂和依赖系统的方法的有用替代方案。
2020-01-30 cond-mat.mes-hall
Exciton condensate in bilayer transition metal dichalcogenides: strong coupling regime
在三个不同的理论水平上分析了单层过渡金属二硫族化物的电子空穴双层系统中的激子凝聚，以解释屏蔽和准粒子重整化。过渡金属二硫属化物的大有效质量使它们处于强耦合状态。在这个制度中，平均场（MF）理论与未屏蔽或屏蔽层间相互作用预测室温冷凝。层间和层内相互作用重整化的准粒子的色散，这种效果是包括在GW近似。重整化反转了从未屏蔽或屏蔽MF理论预测的趋势。在强耦合制度，层内相互作用的序参量和有效质量和载流子密度的功能依赖的大小有很大的影响。
2017-07-21 cond-mat.mes-hall
Drift-diffusion model for single layer transition metal dichalcogenide field-effect transistors
提出了一种计算单层过渡金属二硫属化物（TMD）场效应晶体管（FET）表面电势和漏电流的物理模型。考虑到原子层厚TMD的二维态密度及其对量子电容的影响，建立了表面势模型。其次，考虑到载流子沿单层TMD传输的漂移扩散机制，导出了漏电流的显式表达式。该模型已基准与测量的原型晶体管。基于该模型，针对低功耗应用的器件设计窗口进行了讨论。
2012-07-12 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling, quantum dots, and qubits in monolayer transition metal dichalcogenides
本文导出了一个描述过渡金属二硫属化物（TMDC）导带中电子在垂直电场和磁场作用下动力学的有效哈密顿量。我们详细讨论了内在的和Bychkov-Rashba自旋轨道耦合（SOC）由外部电场引起的。我们指出有趣的差异，不同的TMDC化合物之间的自旋分裂导带。强本征SOC的一个重要结果是电子的有效面外$g$因子，其不同于自由电子g因子$g\simeq 2$。我们确定了一个新的Bychkov-Rashba SOC的哈密顿量中不存在的III-V族半导体。利用第一性原理计算，我们给出了理论中出现的各种参数的估计。最后，我们考虑了TMDC材料中形成的量子点（QD），并导出了一个有效的哈密顿量，使我们能够计算量子点中的束缚态的磁场依赖性。我们发现所有的量子点都是谷自旋分裂的，这表明这些量子点可以用作谷自旋过滤器。我们探讨了在TMDC中使用自旋和谷态作为量子比特的可能性，并得出结论，由于导带中相对较强的固有自旋轨道分裂，最现实的选择似乎是在低磁场下的组合自旋谷（Kramers）量子比特。
2014-02-04 cond-mat.mes-hall
Valley-dependent spin transport in monolayer transition-metal dichalcogenides
我们从理论上研究了单层过渡金属双硫族化合物中谷相关的自旋输运，其中由于自旋谷耦合，预计会出现各种自旋和谷物理。结果表明，在适当的载流子掺杂下，自旋被谷选择性激发，产生谷极化自旋电流（VPSC）。VPSC导致自旋电流霍尔效应，横向自旋积累起源于动量空间中的Berry曲率。结果表明，自旋激发与自旋谷耦合导致谷和自旋输运，这是未来的低功耗纳米器件的应用前景。
2020-04-25 cond-mat.mes-hall
Spin-valley relaxation and quantum transport regimes in two-dimensional transition metal dichalcogenides
研究了六方过渡金属二硫属化物（TMDC）的p型和n型掺杂原子层中的量子输运和自旋电子学机制，以及谷结构和自旋轨道耦合之间的相互作用.我们发现载流子的自旋弛豫如何取决于它们的面密度，并表明它消失的带边附近的空穴，导致密度无关的自旋扩散长度，我们开发了一个弱局域化/反局域化的理论，描述正交，双酉和辛制度之间的交叉TMDC的量子传输。
2014-11-19 cond-mat.mes-hall
Pseudo-spin triplet superconductivity in transition-metal dichalcogenide monolayers and Andreev reflection in the lateral heterostructures of 2$H$-NbSe$_2$
本文研究了过渡金属双硫属化物超导单层膜中电子对的赝自旋，表明赝自旋对超导单层膜和金属单层膜横向异质结的电输运性质有重要影响。形成库珀对的两个电子的伪自旋彼此平行，而不像真实自旋是反平行的。在横向异质结中，形成库珀对的电子输运，Andreev反射，被抑制与费米能级交叉的价带附近的边缘在金属单层。数值研究了半导体和超导过渡金属双硫族化合物、MoSe $_2$单层和NbSe $_2$单层的电荷掺杂横向异质结的电输运性质。通过改变电荷密度，我们发现了正常相和超导相电导差的符号变化，并指出这种符号变化是由赝自旋三重态超导电性引起的。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall
Optically induced spin Hall current in Janus transition-metal dichalcogenides
基于紧束缚模型，理论证明单层Janus TMDCs在光照射下可产生纯自旋霍尔电流，Rashba型SOC决定自旋极化方向并提升产生效率，确立其作为下一代光自旋电子器件材料的潜力。
2025-05-10 cond-mat.mes-hall
Manipulating Spin-polarized Photocurrent in 2D Transition Metal Dichalcogenides
利用电场或光场控制半导体中电子的自旋极化是基于自旋电子学的概念性自旋电子学的一个基本主题。本文介绍了一种利用圆偏振光抽运在过渡金属双硫族化合物（TMD）单层膜中产生自旋极化的方法。完全自旋极化的光电流是通过谷依赖的光学选择规则和自旋谷锁定在单层WS 2实现的，并通过具有铁磁接触的横向自旋阀结构进行电检测。所展示的长自旋寿命，独特的谷对比物理和自旋-谷锁定使单层WS 2成为基于半导体的自旋电子学的前所未有的候选者。
2015-09-02 cond-mat.mes-hall
Hyperfine interaction in atomically thin transition metal dichalcogenides
载流子在过渡金属二硫属化物（TMD）单层（ML）中的局部化显著增加自旋和谷相干时间，并且通过与其他系统类比，超精细相互作用的作用应该增强。基于群表示理论，我们对TMD多层膜中谷间超精细相互作用进行了理论分析。我们证明，自旋谷锁定导致的螺旋结构的面内超精细相互作用。在上价带中，超精细相互作用是伊辛型的，可以用来制备具有长自旋和谷相干时间的原子级薄量子点。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall
Phonon signatures in spectra of exciton polaritons in transition metal dichalcogenides
在高Q光学腔中嵌入过渡金属二硫属化物单层导致形成不同的激子极化激元模式。极化激元受单分子膜中激子-声子强相互作用的影响。我们用一个无时间卷积的主方程来计算声子对极化激元谱的影响。我们讨论了两个分支的线形状对温度和失谐量的非平凡依赖性。特殊的极化激元色散关系导致下极化激元的线宽在很大程度上独立于与声学声子的耦合。对于上极化激元，声学声子导致线性响应中的共振的低能肩。此外，我们分析了非均匀加宽的影响是在低温下的下极化激元线宽的主要贡献。我们的研究结果指向有趣的声子功能的极化激元光谱过渡金属dichalcogenides。
2021-08-29 cond-mat.mes-hall
Valley entanglement of excitons in monolayers of transition-metal dichalcogenides
我们发现，激子和自由载流子在K和K'谷的过渡金属二硫属化物单分子膜可以纠缠相对于其谷自由度通过吸收线性偏振单光子。这种效应不需要K和K'激子之间的任何相互作用，这与通过量子系统之间的耦合介导的传统纠缠机制（例如，非线性光学相互作用中的光子纠缠）。激子和自由载流子的谷纠缠可以通过测量它们的光致发光的偏振或在所施加的面内DC偏压下的光电流的波动来验证。
2015-03-21 cond-mat.mes-hall
Exciton fine structure and spin decoherence in monolayers of transition metal dichalcogenides
本文研究了过渡金属二硫族化合物MoS $_2$的中性激子能谱精细结构及其自旋退相。考虑了机械激子与其宏观纵向电场的相互作用。用电动力学方法和$\mathbf k \cdot \mathbf p$微扰理论计算了纵向激子和横向激子之间的分裂。这种长程激子交换相互作用可以引起谷极化衰减。估计激子自旋退相时间在皮秒范围内，与现有的实验数据一致。
2014-03-01 cond-mat.mes-hall
Effect of two-dimensional nonlocal screening on mobility of electrons in transition-metal dichalcogenide monolayers
Yerevan State University（埃里温国立大学）
本文基于非局域屏蔽理论，研究了过渡金属二硫化物单层中电子迁移率的影响，发现非局域效应显著增强迁移率，尤其在室温SiO₂基底下增强效果显著。
2025-11-22 cond-mat.mes-hall
Model Prediction of Self-Rotating Excitons in Two-Dimensional Transition-Metal Dichalcogenides
使用准经典概念的Berry曲率，我们证明了狄拉克激子-一对狄拉克准粒子库仑相互作用的约束-不可避免地具有一个固有的角动量，使激子有效地自旋转。该模型适用于二维过渡金属二硫族化物中的激子，其中的载流子是已知的描述由Dirac-like哈密顿。我们发现，拓扑自旋转强烈修改激子光谱，因此，解决了被高估的二维极化率的难题，以适应早期的光谱测量。
2018-05-02 cond-mat.mes-hall
Multiscale Modeling of Semimetal Contact to Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenide Semiconductor
发展了一种多尺度模拟方法，模拟了半金属与单层二维过渡金属二硫族化物（TMDC）半导体之间的接触输运性质。从量子输运的角度阐明了半金属和TMDC半导体接触之间的低接触电阻的机制。模拟结果与最近的实验相比，毫不逊色。此外，结果表明，通过设计介电环境并将TMDC材料掺杂至<100 $Ω$，可以进一步降低铋-MoS 2接触的接触电阻。$μ$ m.量子输运模拟表明，有可能实现约1 nm的超短接触转移长度，这可以允许接触尺寸的积极缩放。
2022-07-12 cond-mat.mes-hall
Spin Response and Collective Modes in Simple Metal Dichalcogenides
过渡金属二硫属化物（TMD）单分子膜是一种有趣的材料，部分原因是它们具有很强的自旋-轨道耦合。这导致在相反的谷中的相反符号的固有自旋分裂，因此谷在空穴掺杂时固有地自旋极化。我们研究自旋响应在一个简单的模型，这些材料，着眼于识别尖锐的集体模式（即自旋波），更普遍的特征铁磁体。我们证明，这种模式存在任意弱的排斥相互作用，即使当他们太弱，诱导自发铁磁性。自旋响应的行为进行了探讨的范围内的空穴掺杂和相互作用强度。
2018-11-19 cond-mat.mes-hall
To the problem of electron-hole bound state in transition-metal dichalcogenides
研究了过渡金属二硫族化合物中电子和空穴的相互作用。为了研究电子和空穴之间的相互作用，我们得到了两个相互作用Dirac粒子的Bethe-Salpeter方程。发现了几个最低的电子和空穴结合能对不同势的相互作用常数的依赖关系，证明了在小距离处势的行为对结合能的值有显著的影响。对于小的相互作用常数，我们发展了计算结合能的微扰方法。对于较大的相互作用常数，结合能的数值。找到了库仑势和指数势相互作用常数的临界值。
2021-06-22 cond-mat.mes-hall
Hubbard model physics in transition metal dichalcogenide moiré bands
柔性长周期莫尔超晶格在二维范德瓦尔斯晶体中形成，该晶体包含在晶格常数或取向上略有不同的层。在这封信中，我们从理论上证明了在扭曲的过渡金属二硫属化物异质双层膜中存在由广义三角晶格哈伯德模型描述的孤立的平坦莫尔带。哈伯德模型的跳跃和相互作用强度参数可以通过改变扭转角和三维介电环境来调节。当莫尔带被部分填充时，在某些特定填充因子下的候选多体基态包括自旋液体态、量子反常霍尔绝缘体和手征$d$波超导体。
2018-06-27 cond-mat.mes-hall
Symmetry-forbidden intervalley scattering by atomic defects in monolayer transition-metal dichalcogenides
单层过渡金属二硫属化物（TDM; MX 2）中原子缺陷引起的谷间散射对利用其独特的谷对比特性的应用提出了严重的障碍。在这里，我们表明，原子缺陷的对称性可以引起一个非常规的保护机制，对单层TMD谷间散射。预测的谷间散射的缺陷相关选择规则可以经由傅里叶变换扫描隧道光谱（FT-STS）来验证，并且提供例如以下各项的唯一标识：原子空位缺陷（M vs X）。我们的研究结果把谷间FT-STS峰在最近的实验中的情况下，在一个不同的角度。
2018-01-03 cond-mat.mes-hall
Weakly damped acoustic plasmon mode in transition metal dichalcogenides with Zeeman splitting
本文分析了强塞曼场对单层过渡金属二硫属化物集体激发光谱的影响。Dresselhaus型自旋轨道耦合与外加塞曼场的结合导致了晶体价带谷简并度的提升。我们发现，这种提升的谷简并体现在一个额外的等离子体模式的外观与线性波数色散随着标准的平方根波数模式。尽管这种新的模式受到朗道阻尼，它对应于一个明确定义的准粒子峰的电子气的光谱函数。
2014-02-21 cond-mat.mes-hall
Induced charge generated by a Coulomb impurity in transition metal dichalcogenides
本研究解析计算了二维过渡金属二硫化物中库仑杂质诱导的小距离电荷密度，得到渐近展开前三项，证明Z=1杂质始终亚临界、高电荷杂质可超临界，行为与石墨烯类似。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall
Resonant Enhancement of Second Harmonic Generation by Edge States in Transition Metal Dichalcogenide Monolayers
我们推导了过渡金属二硫属化物单分子膜边缘态的低能理论，在非耦合谷的情况下，给出了两带$\bm{kp}$ -哈密顿量。在没有自旋轨道相互作用的边缘，这些国家拥有一个单一的现象学参数描述的边缘结构的线性色散。取决于参数的符号，边缘状态的频谱可以跨越带隙或位于它之外。在第一种情况下，边缘状态的存在导致共振增强的二次谐波产生的频率约为带隙的一半，与最近的实验一致。从共振频率位置提取唯象边界参数的值。
2016-09-28 cond-mat.mes-hall
Quantum oscillations of valley current driven by microwave irradiation in transition-metal dichalcogenide/ferromagnet hybrids
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学理论科学研究所）；Waseda Institute for Advanced Study, Waseda University（早稻田大学高等研究院）；CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学拓扑量子计算卓越创新中心）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子能研究机构先进科学研究中心）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学中心）
微波驱动谷电流在TMDC/铁磁体异质结构中表现出量子振荡，揭示了谷态的量化特性并推动自旋电子学与谷电子学的结合。
2025-12-30 cond-mat.mes-hall
Excitonic instability in transition metal dichalcogenides
当过渡金属二硫属化物单分子膜缺乏反转对称性时，其低能单粒子能谱可用倾斜的质量狄拉克哈密顿量来描述。所谓的Janus材料就属于这一类。反转对称性也可以通过施加面外电场或仅仅通过衬底的存在而被破坏。在这里，我们探讨的TMDC单分子膜中的激子缺乏反转对称性的属性。我们发现，激子结合能可以大于电子带隙，使这样的材料有希望的候选人主机难以捉摸的激子绝缘体相。我们还研究了激子对它们的光学电导率的贡献，并讨论了相关的光学选择规则。
2022-06-07 cond-mat.mes-hall
Origin and Evolution of Ultraflatbands in Twisted Bilayer Transition Metal Dichalcogenides: Realization of Triangular Quantum Dot Array
使用多尺度计算方法，我们探索超平带的起源和演变的莫尔超晶格的扭曲双层MoS $_2$，一个典型的过渡金属二硫属化物。与扭曲双层石墨烯不同，我们在扭曲双层MoS $_2$中没有发现形成平带的独特魔角。对于接近0 $^\circ$的扭转角（$θ$），在价带边缘处形成超平带;对于接近60 $^\circ$的扭转角（$θ$），在价带和导带边缘处形成超平带，并且超平带具有不同的起源。对于接近0 $^\circ$的$ θ$，重构莫尔超晶格中的非均匀杂化足以解释平带的形成。另外，对于接近60 $^\circ$的$θ$，局部应变导致调制三角势阱的形成，使得电子和空穴在空间上分离。这导致了多个能量分离的超平带在带边缘非常类似于一个量子粒子的本征函数在一个等边三角形井。因此，扭曲双层过渡金属二硫属化物是实现有序量子点阵列的合适候选者。
2020-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable spin-polarized edge currents in proximitized transition metal dichalcogenides
我们探讨邻近诱导的铁磁性过渡金属二硫属化物（TMD），重点是钼二碲化物（MoTe $_{2}$）带锯齿形边缘，沉积在铁磁性氧化铕（EuO）。一个三轨道紧束缚模型采用了交流和Rashba领域诱导接近EuO基板。对于带隙费米能级，纳米晶体中的电子模式是强烈的自旋极化和沿边缘局部化的，充当具有可调自旋极化电流的一维（1D）导电通道。混合结构，如MoTe $_{2}$ /EuO配置可以作为自旋电子器件的构建块，并提供多功能平台，以进一步了解不同材料系统中的邻近效应。
2019-02-25 cond-mat.mes-hall
Degenerately Doped Transition Metal Dichalcogenides as Ohmic Homojunction Contacts to Transition Metal Dichalcogenide Semiconductors
在寻找一种改进的策略，以形成低电阻接触到MoS 2和相关的半导体过渡金属二硫属化物，我们使用从头算密度泛函电子结构计算，以确定的平衡几何形状和电子结构的MoO 3/MoS 2和MoO 2/MoS 2双层。我们的研究结果表明，除了与电荷转移相关的刚性能带位移，氧化钼的存在下修改的电子结构的二硫化钼非常少。我们发现，在双层中的电荷转移提供了足够程度的空穴掺杂到二硫化钼，导致在一个高度透明的接触区。
2019-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weak localization in transition metal dichalcogenide monolayers and their heterostructures with graphene
计算了掺杂过渡金属二硫属化物（TMDC）单分子膜电导率的干扰修正。由于谷结构和固有自旋轨道耦合（SOC）之间的相互作用，这些材料表现出丰富的弱局域化（WL）行为，这与传统金属或类似的二维材料（如石墨烯）在性质上不同。我们的结果也可以用来描述石墨烯/TMDC异质结构，其中SOC是在石墨烯片中诱导的。我们讨论了新的参数制度，超越现有的理论，并可以用来解释最近的实验，以评估SOC和无序的强度。此外，我们表明，一个面内塞曼场可以用来区分不同种类的SOC的WL的磁导率的贡献。
2019-04-14 cond-mat.mes-hall
Impact of strain on the excitonic linewidth in transition metal dichalcogenides
已知单层过渡金属二硫属化物（TMD）对外部施加的拉伸或压缩应变高度敏感。特别地，应变可以被利用作为控制TMD的光学响应的工具。然而，在应变下激子效应的作用尚未完全理解。利用第一性原理计算得到的电子和声子色散的应变诱导修改，我们在这项工作中提出了各种TMD材料的应变相关的光学响应的微观见解。特别是，我们解释了最近的实验上的激子线宽的变化，应变TMD和预测其行为的拉伸和压缩应变在低温下。
2018-06-19 cond-mat.mes-hall
Brightening of dark excitons in monolayers of semiconducting transition metal dichalcogenides
我们提出了低温磁光致发光实验，证明了明亮的暗激子的面内磁场$B$施加到不同的半导体过渡金属dichalcogenides的单层。对于WSe $_2$和WS $_2$单分子膜，在亮激子峰以下$\sim$ 50 meV处观察到暗激子发射，并且显示出特征性的双峰结构，其强度随着$B^2$而增长，而对于MoSe $_2$单分子膜没有出现磁场诱导的发射峰。我们的实验还表明，$_2$单层膜具有暗激子基态，其暗-亮激子分裂能量为$\sim$ 100 meV。
2016-12-08 cond-mat.mes-hall
Phase diagram of electron-hole liquid in monolayer heterostructures based on transition metal dichalcogenides
在过去的几年里，人们对过渡金属二硫属化物（TMD）的单分子层的兴趣一直是由其不寻常的电子和光学性质所驱动的，这对于设计新一代纳米电子学的功能元件非常有吸引力。最近，实验证据表明，在TMD单分子膜中形成高温强束缚电子空穴液体（EHL）。载流子的强结合是由于单层异质结构中库仑相互作用的屏蔽显著降低。本文研究了基于TMD的准二维异质结构中电子和空穴系统的气-液相变，并计算了这种相变的临界参数。描述了金属-绝缘体转变，并构造了这种异质结构的相图。
2021-05-13 cond-mat.mes-hall
