Moiré exciton dynamics and moiré exciton-phonon interaction in a WSe$_2$/MoSe$_2$ heterobilayer
在由原子级薄的半导体材料组成的范德华异质结构中具有角度失配的莫尔图案是一个迷人的平台，用于将光学产生的激子性质设计为新颖的量子现象。作为周期性陷阱势的莫尔条纹可以产生空间有序的零维激子系综，这为密集相干量子发射体和多体物理的量子模拟提供了可能.激发态的动力学特性和激子-声子相互作用影响着激发态的莫尔效应。然而，莫尔激子动力学和莫尔激子与声子之间的相互作用仍然是难以捉摸的。本文报道了基于近共振光致发光激发光谱的扭曲WSe $_2$ /MoSe $_2$异质双层膜中的莫尔激子和声子相互作用。我们观察到在声子共振下莫尔激子的基态的选择性激发。在连续态以下的可忽略的小吸收是类0 D系统的态密度的标志。此外，PL光谱的激发功率依赖性揭示了通过共振声子散射过程在具有离散能级的不同势能极小值之间的莫尔激子系综的动力学。本文给出的声子相互作用抑制下的莫尔激子动力学的结果为探索莫尔激子的量子现象在量子光学中的潜在应用开辟了一条新的途径。
2020-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré Phonons and Emergent Exciton-Phonon Coupling in a Moiré Heterobilayer
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Kavli Energy NanoScience Institute（卡弗里能源纳米科学研究所）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Indian Institute of Science（印度科学学院）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Northeastern University（东北大学）
本研究通过宽带太赫兹声子换能器在WS2/WSe2异质双层中激发莫尔声子，揭示了莫尔超晶格对激子-声子耦合的层选择性调控，并利用驱动振荡器模型和第一性原理计算识别了三种莫尔声子共振及其与莫尔激子的特征耦合。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley-Polarized Quantum Anomalous Hall State in Moiré MoTe$_2$/WSe$_2$ Heterobilayers
Moiré异质双层过渡金属二硫属化物（TMDs）是模拟单带哈伯德模型的理想体系，在这些体系中观察到了有趣的关联相。然而，在异质双层TMD中的莫尔条纹被认为是拓扑上微不足道的。最近，有报道称在AB叠层MoTe $_2$ /WSe $_2$异质双层膜中观察到填充$ν=2$处的量子谷霍尔绝缘态和填充$ν=1$处的谷极化量子反常霍尔态。然而，如何拓扑非平凡的国家出现是未知的。本文提出MoTe $_2$ /WSe $_2$异质双层膜中晶格弛豫引起的赝磁场可以自然地产生有限Chern数的莫尔带。我们证明了当填充两个陈数相反的莫尔带时，在满填充$ν=2$时形成了一个时间反演不变的量子谷霍尔绝缘体。在半充满$ν=1$时，库仑作用使谷简并度升高，并产生谷极化的量子反常霍尔态，实验中观察到了这一现象。我们的理论为在异质双层TMD材料中获得拓扑非平凡态提供了一条新的途径。
2022-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interlayer excitonic spectra of vertically stacked MoSe$_2$/WSe$_2$ heterobilayers
垂直堆叠的MoSe $_2$ /WSe $_2$异质结构的光谱包含额外的“层间”激子峰，其在单个单层材料中不存在，并且在面外方向上表现出显著的空间电荷分离。在前人研究的基础上，我们采用多体微扰理论方法模拟和分析了MoSe $_2$ /WSe $_2$异质双层膜的激子光谱，考虑了动量直接激子和动量间接激子。我们发现，层间激子的小振子强度和相应的光学响应与层间效应有显著的依赖关系，并使“亮”层间激子的辐射寿命在5- 200 ns（T= 4K）之间.通过求解有限动量Bethe-Salpeter方程，我们预测最低能量的激发应该是间接带隙（K $\rightarrow$ Q）上的间接激子，结合能为220.meV.然而，与最近的磁光实验和以前的理论研究一致，我们的有效激子Landé g因子的模拟表明，低能动量间接激子没有实验观察到的MoSe $_2$ /WSe $_2$异质结构。我们进一步揭示了“层间”C激子的存在与显着的激子结合能和光学振子强度，这是类似于突出的带嵌套激子在单层和少层过渡金属二硫属化物。
2021-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Continuum model study of optical absorption by hybridized moiré excitons in transition metal dichalcogenide heterobilayers
提出研究过渡金属硫族化物异质双层杂化莫尔激子的连续介质模型，利用变分法求解激子波函数并计算光学吸收谱，模拟结果与实验观测相符。
2023-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Interplay of trapped species and absence of electron capture in Moiré heterobilayers
本研究探讨Moiré异质双层中PL发射随载流子密度蓝移及层间激子-三离子转换效率差异，指出三离子光学生成缺失源于Moiré势内近亚纳米的强局域限制。
2023-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Confined-state physics and signs of fermionization of moiré excitons in WSe$_2$/MoSe$_2$ heterobilayers
通过密度依赖的光致发光光谱探测MoSe$_2$/WSe$_2$异质结构，发现莫尔激子共振的饱和蓝移现象，并利用费米子可饱和吸收体模型揭示了莫尔势阱中激子的受限态物理及费米子化迹象。
2023-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Interlayer Exciton Diffusion in Twist-Angle-Dependent Moiré Potentials of WS$_2$-WSe$_2$ Heterobilayers
半导体范德华异质结构中的莫尔条纹引入的纳米级周期势为设计激子超晶格提供了一个新的平台。为了实现这些应用，有必要深入了解层间激子在莫尔势中的定域和离域。在这里，我们研究了层间激子动力学和传输调制的摩尔势在WS $_2$ -WSe $_2$异质双层膜在时间，空间和动量域使用瞬态吸收显微镜结合第一性原理计算。实验结果验证了理论预测的能量有利的K-Q层间激子和解开激子布居动力学是由扭曲角依赖的K-Q和K-K激子之间的能量差控制。空间和时间分辨的激子群体成像直接可视化激子本地化的扭曲角相关的摩尔势~100 meV。激子输运由于莫尔势和强多体相互作用之间的相互作用而显著偏离正常扩散，导致激子密度和扭转角依赖的扩散长度。这些结果对于设计用于激子和自旋输运以及量子通信应用的VDW异质结构具有重要意义。
2019-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent Trion-Phonon Coupling in Atomically-Reconstructed MoSe$_2$-WSe$_2$ Heterobilayers
本研究在MoSe$_2$-WSe$_2$异质双层低温共振拉曼实验中发现混合层间剪切模，其仅与层内杂化三激子共振，第一性原理计算揭示Q谷态与剪切模强耦合，为栅控异质双层研究提供新参考。
2023-08-22 cond-mat.mes-hall
Ultrafast dynamics of bright and dark excitons in monolayer WSe$_2$ and heterobilayer WSe$_2$/MoS$_2$
本文利用飞秒动量显微术与多粒子建模，定量比较单层WSe₂中动量间接层内激子与WSe₂/MoS₂异质双层中杂化激子的超快动力学，揭示杂化激子能量降低、声子散射形成机制及能量对齐对声子过程效率的影响。
2023-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Twist angle dependent interlayer transfer of valley polarization from excitons to free charge carriers in WSe$_2$/MoSe$_2$ heterobilayers
本研究在扭转WSe$_2$/MoSe$_2$异质双层中发现谷极化从激子到自由载流子的扭角依赖层间转移机制，大扭角下谷极化及寿命提升超两个数量级，可实现栅极可调的MoSe$_2$自由载流子谷极化。
2023-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Flipping exciton angular momentum with chiral phonons in MoSe$_2$/WSe$_2$ heterobilayers
确定量子数来标记基元激发对于正确描述固体中的光-物质相互作用是必不可少的。在诸如MoSe $_2$或WSe $_2$的单层半导体过渡金属二硫属化物（TMD）中，大多数光电现象通过用沿着层的法线（S $_z$）的自旋投影标记电子和空穴状态来很好地描述。相反，对于WSe $_2$ /MoSe $_2$界面，最近的实验表明，采用S $_z$作为量子数不是一个很好的近似，并且需要始终考虑自旋混合。在这里，我们认为这些系统的正确量子数不是S $_z$，而是总角动量的$z$分量-- J $_z$ = L $_z$ + S $_z$ --与C $_3$旋转晶格对称性相关联，它假定对应于模3的半整数值。我们通过观察手性光学声子介导的强烈谷间散射实验验证了这一结论-尽管携带角动量1 -引起激子的共振谷间跃迁，角动量差为2。
2020-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Proximity-induced charge density waves in a moiré heterobilayer
Imperial College London（帝国理工学院）
通过第一性原理计算，发现扭转NbSe2/MoSe2双层中邻近效应可在MoSe2层诱导出非均匀的电荷密度波，主导机制为层间Se原子空间位阻排斥，且强度敏感于层间距离。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lattice reconstruction in MoSe$_2$-WSe$_2$ heterobilayers synthesized by chemical vapor deposition
本研究通过原子尺度成像、模拟和光谱方法，揭示了化学气相沉积合成的MoSe$_2$-WSe$_2$异质双层中晶格重构导致莫尔图案消失并形成周期性畴阵列，展示了其在单一原子配准或激子限制应用中的潜力。
2023-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nature of long-lived moiré interlayer excitons in electrically tunable MoS$_{2}$/MoSe$_{2}$ heterobilayers
本文研究了MoS$_{2}$/MoSe$_{2}$异质双层中长寿命莫尔层间激子的本质，发现莫尔超晶格导致谷依赖光学选择定则反转，并使激子在微秒级寿命中保持谷极化，为研究玻色子相互作用和开发激子电路提供了平台。
2024-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing Nonlinear Interactions of Dipolar Interlayer Excitons in MoSe$_2$/WSe$_2$ Heterobilayers
TU Darmstadt（达姆施塔特工业大学）
本研究采用激发能依赖的光致发光激发光谱，探测MoSe₂/WSe₂异质双层中层间激子的非线性相互作用，证实其存在净排斥性激子-激子相互作用，确立了PLE作为相关研究的灵敏方法。
2026-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hybrid moiré excitons and trions in twisted MoTe$_2$-MoSe$_2$ heterobilayers
本研究结合实验与连续介质模型，揭示扭转 MoTe$_2$-MoSe$_2$ 异质双层中杂化莫尔激子及三激子的扭转角依赖特性，为莫尔晶格关联现象的光学研究提供理想平台。
2024-04-11 cond-mat.mes-hall
Moiré-trapped interlayer trions in a charge-tunable WSe$_2$/MoSe$_2$ heterobilayer
过渡金属二硫属化物异质层为实现具有多个自由度的相互作用玻色子晶格提供了诱人的机会。这样的异质双层可以具有调制其电子能带结构的莫尔图案，导致充当具有$C_3$对称性的量子发射体的单个层间激子（IX）的空间限制。然而，窄的发射线宽的量子发射体的对比与广泛的合奏IX发射观察到名义上相同的异质双层，打开一个争论的起源IX发射。在这里，我们报告的连续演化，从几个被困IX的三重态和单重态自旋配置的IX的系综在门可调$2H$ -MoSe $_2$ /WSe $_2$异质双层。我们观察到的偶极相互作用的签名，在IX系综制度，结合磁光光谱，揭示了窄量子点和广泛的系综发射起源于IX被困在摩尔势与相同的原子注册表。最后，电子掺杂导致形成三个不同种类的本地化的负trions与对比自旋谷配置，其中我们观察到谷间和谷内IX trions与自旋三重态光学跃迁。我们的研究结果确定了MoSe $_2$ /WSe $_2$异质双层中IX发射的起源，并强调了激子-激子相互作用和费米能级控制在这些高度可调量子材料中的重要作用。
2021-08-13 cond-mat.mes-hall
Probing moire excitons in MoSe2/WSe2 heterobilayers by combined micro-photoluminescence and lateral force microscopy
通过结合微光致发光和横向力显微镜，研究MoSe2/WSe2异质双层中层间激子的莫尔晶格限制及其能量分布。
2025-11-20 cond-mat.mes-hall
Heterobilayer moiré magnets: moiré skyrmions and the commensurate-incommensurate transition
我们研究了无扭曲的铁磁和反铁磁范德华材料的异质双层，特别是在铁磁层中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。利用连续低能场论研究了这类系统。我们开发了一个相图作为层间交换和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的强度的函数，结合微扰和强耦合分析与数值模拟使用Landau-Lifshitz-Gilbert方程。发现了各种莫尔周期性公度相，并讨论了莫尔周期性公度相到非公度相的转变。在相称的阶段，我们观察到一个有趣的skyrmion晶格相，其中每个莫尔晶胞主机一个skyrmion。
2021-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lattice Relaxation in Moiré Heterobilayers
University of Antwerp（安特卫普大学）；Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校）；Nanyang Technological University Singapore（新加坡南洋理工大学）
本文提出了一种分析理论，用于研究扭态莫尔异双层中的晶格松弛，考虑了晶格不匹配、扭角、外部双轴异应变和不同的弹性常数。从连续弹性理论出发，推导了平面位移场的自洽方程，并获得了由晶格松弛引起的层分辨平面位移场的简单微扰表达式。我们将该理论应用于石墨烯/六方氮化硼和代表性2H过渡金属二硫化物异双层，包括MoTe₂/WSe₂和WSe₂/WS₂。我们的分析结果与全数值解在实验相关参数范围内非常吻合。我们进一步表明，异双层在对齐附近可能由于莫尔松弛引起的压缩平面应变而表现出凹陷不稳定性。我们的结果为在现实的莫尔异结构中纳入晶格松弛提供了一个简单的理论框架。
2026-05-18 cond-mat.mes-hall
Berry curvature contribution towards $ 1s-2p_{\pm} $ interlayer exciton ultrafast transition within a $R-WSe_{2}/MoSe_{2} $ heterobilayer
本文计算了R堆叠WSe₂/MoSe₂异质双层中层间激子光谱，揭示了Berry曲率对2p±态劈裂的影响及其与介电环境和扭转角的关系，并确定了1s-2p±跃迁的极化率。
2024-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-induced hybridization of moiré excitons in MoSe$_2$/WS$_2$ heterobilayers
本研究通过实验与理论结合，利用电场和磁场调控MoSe$_2$/WS$_2$异质结构中层内和层间莫尔激子的杂化，实现了能带排列类型交叉，并建立有效理论模型解释了该现象。
2024-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-linear and negative effective diffusivity of optical excitations in moiré-free heterobilayers
本文研究了无莫尔异质双层中层间激子的扩散，发现其线性扩散系数极高，并揭示了激子排斥与湮灭对非线性传播的等效贡献及等离子体转变中的负有效扩散现象。
2023-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hierarchical spectral inhomogeneity in photoluminescence of a twisted MoSe2/WSe2 heterobilayer moiré superlattice revealed by hyperspectral mapping
National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；Hokkaido University（北海道大学）
本研究通过高光谱光致发光映射和无峰分解光谱分析，揭示了MoSe2/WSe2莫尔超晶格中发射光谱的层次不均匀性，发现三种主导光谱族形成连续实空间域，并建立微米级能量景观与局部流形复杂性之间的统计相关性。
2026-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré-Tunable Localization of Simultaneous Type I and Type II Band Alignment in a MoSe2/WS2 Heterobilayer
该研究结合GW-BSE计算与tr-ARPES测量，揭示MoSe2/WS2异质双层随扭转角变化可呈现I型或I/II型共存能带对齐，并解释其激子与吸收峰机制。
2025-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Harmonic to anharmonic tuning of moiré potential leading to unconventional Stark effect and giant dipolar repulsion in WS$_2$/WSe$_2$ heterobilayer
本文通过栅极电压和光功率在 WS$_2$/WSe$_2$ 异质双层中实现莫尔势非谐调调控，观察到非常规斯塔克效应、二十倍激子寿命可调性及增强五倍的巨偶极排斥蓝移。
2023-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Experimental realisation of Dual Periodicity Moiré Superlattice in a MoSe$_2$/WSe$_2$ Heterobilayer
范德华异质结构中的莫尔结构导致了包括扭曲双层石墨烯中的超导性和过渡金属二硫属化合物异质双层膜中的光学可达强关联电子态等涌现现象。在多层结构中形成的双周期性莫尔结构（DPMS）导致了TBG中的铁磁性和多个二次狄拉克点。虽然原则上可以在双层中获得DPMS，但还没有明确的实验证据。在本文中，我们提出的签名的扭曲MoSe $_2$ /WSe $_2$双层的共振拉曼光谱显示。我们观察到带折叠的声学和光学声子模式的波矢量的两倍的莫尔波矢量，双周期性莫尔异质结构的证据。这些结果同时开辟了新的新兴现象和光学方法表征DPMS在广泛的范德瓦尔斯异质结构的机会。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall
Room-temperature local strain control of moiré excitons in MoS$_2$/WSe$_2$ heterobilayers
ITMO University（ITMO大学）；Pohang University of Science and Technology (POSTECH)（浦项科技大学）；Harvard University（哈佛大学）；Tongji University（同济大学）
本研究利用局域应变工程，在MoS₂/WSe₂异质双层中实现莫尔激子的室温激活与连续调谐，为室温量子激子器件奠定基础。
2026-09-03 cond-mat.mes-hall
Diffusivity Reveals Three Distinct Phases of Interlayer Excitons in MoSe2/WSe2 Heterobilayers
过渡金属二硫属化物（TMDC）异质双层膜中的电荷分离层间激子正被探索为莫尔激子晶格和激子凝聚体。永久偶极矩的存在和弱屏蔽库仑相互作用使得许多体相互作用对于层间激子特别强。在这里，我们揭示了两个不同的相变层间激子在MoSe 2/WSe 2异质双层使用时间和空间分辨的光致发光成像：从捕获的激子在莫尔电位的适度移动的激子气体的激子密度增加到ne/h ~ 1011 cm-2和从激子气体的高度移动的电荷分离的电子/空穴等离子体的ne/h > 1012 cm-2。后者是莫特转变，并在光电导测量中得到证实。这些发现为实现层间激子的量子态设定了基本限制。
2020-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Controlling the Atomic Reconstruction in Twisted MoSe$_2$/WSe$_2$ with a Monolayer hBN Spacer
Walter Schottky Institute and Physics Department, TU Munich（慕尼黑工业大学瓦尔特·肖特基研究所与物理系）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Department of Materials Science and Engineering, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院材料科学与工程系）；MIT.nano, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院MIT.nano）；Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science（国家材料研究所电子与光学材料研究中心）；Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science（国家材料研究所材料纳米架构研究中心）
本研究利用单层或双层hBN间隔层抑制扭转MoSe₂/WSe₂异质双层的原子重构，提升结构均匀性，为相关光电及多体现象研究提供了有效方案。
2026-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-frequency Raman scattering in WSe$_2$-MoSe$_2$ heterobilayers: Evidence for atomic reconstruction
我们用低频拉曼散射研究了WSePDMATHABMM-MoSePDMATHABMM异质双层膜，两层之间具有不同的扭转角$θ\pm δ$。在具有$θ=0^\circ$或$θ=60^\circ$和$δ\lesssim 3^\circ$的充分对齐的样品中，我们观察到层间剪切模式（ISM），其是相称双层结构的明显标志，即，这些层必须经历原子重构以形成R型或H型堆叠顺序。我们发现H型和R型重建的ISM能量分别约为18~cm $^{-1}$和17~cm $^{-1}$，与$θ\pm δ$的精确值无关。我们的研究结果得到证实的事实是，ISM中没有观察到的扭曲角，偏离$δ> 3^\circ$从$0^\circ$或$60^\circ$的样品。这是预期的，因为在这样的无公度结构中，由于莫尔$\acute{\text{e}}$ -晶格形成的可能性，不存在用于ISM的恢复力。此外，我们观察到ISM，即使在充分对齐的异质双层，这是封装在六方氮化硼。这对于高质量异质结构器件的表征特别相关。
2020-04-29 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
Interlayer donor-acceptor pair excitons in MoSe2/WSe2 moiré heterobilayer
本研究提出供体-受体对机制解释MoSe2/WSe2莫尔异质双层中局域层间激子的起源，数值模拟与实验光谱吻合，为莫尔超晶格激子工程开辟新方向。
2023-02-25 cond-mat.mes-hall
Spatial filtering of interlayer exciton ground state in WSe2/MoS2 heterobilayer
本文利用空间分布差异成功分离WSe2/MoS2异质双层中层间激子基态发射，通过速率-扩散模型识别不同moire IX模式，为高温激子凝聚态和关联态研究提供了空间滤波新方法。
2025-07-22 cond-mat.mes-hall
Polarons shape the interlayer exciton emission of MoSe$_2$/WSe$_2$ heterobilayers
本研究通过时间分辨和连续波光谱，发现热声子及极化子效应塑造MoSe$_2$/WSe$_2$异质双层中激子层间发射，修正了莫尔俘获模型。
2024-07-22 cond-mat.mes-hall
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
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
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
Moiré lattice-induced formation and tuning of hybrid dipolar excitons in twisted WS$_2$/MoSe$_2$ heterobilayers
在范德华双层中形成的莫尔超晶格使得能够创造和操纵新的量子态，如在魔角附近的扭曲双层石墨烯中发现超导和相关绝缘态所例示的。扭曲的双层半导体可以导致可调的激子晶格和拓扑状态，但莫尔激子的签名仅在紧密角对准的双层中被报道。在这里，我们报告的波纹晶格WS $_{2}$ /MoSe $_{2}$双层膜在很宽的扭转角的调谐，导致连续调谐的波纹晶格诱导层间激子和它们的杂交与光学明亮的层内激子。混合激子的显著复苏发生在相称扭转角21.8°和38.2°附近，这是由于由莫尔倒易晶格矢量连接的状态之间的层间隧穿。从角度依赖性，我们得到了层间激子的有效质量和电子层间隧穿强度。这些发现为理解和工程化角扭曲半导体范德华异质结构中丰富的莫尔晶格诱导现象铺平了道路。
2019-11-22 cond-mat.mes-hall
Moire-Engineered Excitonic Landscape and Phonon-Mediated Recombination in Twisted WSe2 Bilayers
Indian Institute of Technology Mandi（印度技术学院曼迪分校）；CSIR-National Physical Laboratory（印度科学工业研究理事会国家物理实验室）；Academy of Scientific and Innovative Research (AcSIR)（科学与创新研究学院）；Indian Institute of Science（印度科学学院）；National Institute of Material Science（国家物质科学研究所）
通过扭曲双层二硒化钨的莫尔超晶格，实验观察到强层间激子发射和声子辅助复合，并发现扭曲抑制了缺陷束缚激子，为调控过渡金属二硫族化物中的激子-声子相互作用提供了新途径。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of moiré localized excitons in transition-metal dichalcogenide heterobilayers
过渡金属二硫属化物异质结构表现出在空间上调制材料平面上的电子结构的莫尔图案。对于某些材料对，这种调制作为一个潜在的景观与深，三角对称井能够局部化层间激子，形成量子发射器的周期性阵列。在这里，我们研究这些莫尔局域激子态和它们的光学性质。通过数值求解三角势约束下相互作用的电子-空穴对的两体问题，计算了不同材料对的局域激子谱。我们推导出光学选择规则的不同家庭的本地化的状态，每个属于一个不可约的潜在的对称群$C_{3v}$表示，并数值估计其偏振分辨吸收光谱。我们发现，局域莫尔层间激子的光学响应是由属于双简并$E$不可约表示的状态。我们的研究结果提供了新的见解的光学性质的人工限制激子在二维半导体。
2021-03-10 cond-mat.mes-hall
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
Nematic excitonic insulator in transition metal dichalcogenide moiré heterobilayers
本文研究了TMD莫尔异质双层中库仑相互作用对位移场诱导拓扑相变的影响，发现向列激子绝缘体相会先于拓扑相变出现，并通过统一双带模型揭示了其与陈绝缘体相竞争源于s波与p波激子能量次序的切换。
2023-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton-polarons in the presence of strongly correlated electronic states in a MoSe$_2$/WSe$_2$ moiré superlattice
二维莫尔材料为研究强关联电子态提供了一个高度可调的平台。这种涌现的多体现象可以在叠置两层过渡金属二硫族化物半导体的莫尔系统中进行光学探测：光学注入的激子可以与占据窄莫尔带的巡回载流子相互作用，形成对强相关敏感的激子-极化子。在这里，我们调查的费米海局部化的云纹超晶格的二硒化钼（MoSe $_2$）/二硒化钨（WSe $_2$）扭曲异质双层修饰的激子的行为。在莫尔晶格的大量分数填充中，我们观察到电子和空穴有序地进入稳定的相关电子态。磁光测量揭示了非凡的塞曼分裂的激子极化子由于交换相互作用的相关孔阶段，与最大值接近的相关状态在一个孔每个网站。塞曼分裂的温度依赖性揭示了反铁磁有序的相关孔在很宽的范围内的分数填充。我们的结果说明了激子极化子在强关联电子态存在下的性质，揭示了MoSe $_2$ /WSe $_2$平台在研究费米-哈伯德和玻色-哈伯德物理方面的巨大潜力.
2022-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extended spatial coherence of interlayer excitons in MoSe$_2$/WSe$_2$ heterobilayers
本研究利用点反演Michelson-Morley干涉仪表征MoSe$_2$/WSe$_2$异质结构的层间激子空间相干性，发现10 K以下相干长度与系综横向扩展相当、光发射均匀展宽且时间相干性高，高温下相干性因热过程下降，证实低温下存在空间扩展的层间激子相干多体态。
2023-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Emergence of highly linearly polarized interlayer exciton emission in MoSe$_2$/WSe$_2$ heterobilayers with transfer-induced layer corrugation
基于原子级薄晶体的确定性转移的可获得的制造方法的可用性对于范德华异质结构研究的快速扩展至关重要。这些技术的固有问题是聚合物载体膜在转移期间的变形，这可能导致在转移的二维材料中引起的高度不均匀的应变。在这里，使用光谱，原子力和开尔文探针力显微镜的组合，我们表明，由于转移诱导的应力松弛形成的纳米尺度的皱纹的存在下，可以导致强烈的变化的光学性质的MoSe $_2$ /WSe $_2$异质结构和出现的线性偏振层间激子光致发光。我们将这些变化归因于晶体对称性的局部破缺，这是由于应变引起的层间带隙减小而导致的层间激子的有效积累中心。使用开尔文探针力显微镜获得的波纹heterobilayer样品的表面电位图像揭示了与应变引起的带隙调制一致的局部功函数的变化，而在皱纹的脊处观察到的电位偏移显示出与从皱纹几何形状估计的拉伸应变的值的明确的相关性。我们的研究结果强调了残余应变在定义范德华异质结构的光学性质中的重要作用，并提出了通过局部应变工程进行层间激子操纵的新方法。
2020-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Signatures of moiré-trapped valley excitons in MoSe$_2$/WSe$_2$ heterobilayers
在晶体固体中产生莫尔图案是操纵其电子性质的有力方法，这些电子性质从根本上受到周期性势场的影响。在2D材料中，具有超晶格势的莫尔图案可以通过垂直堆叠具有扭曲和/或有限晶格常数差的两层材料来形成。这种独特的方法导致了涌现的电子现象，包括分形量子霍尔效应，可调莫特绝缘体，和非常规的超导性。此外，理论预测了2D谷半导体中莫尔势对光激发的有趣影响，但这些特征尚未被实验检测到。在这里，我们报告的实验证据的层间谷激子被困在MoSe $_2$ /WSe $_2$异质双层膜中的莫尔电位。在低温下，我们观察到的光致发光附近的自由层间激子的能量，但超过100倍窄的线宽。发射极g因子在同一样品上是均匀的，并且在扭转角分别接近60°和0°的样品中仅取两个值，-15.9和6.7。的g-因子匹配的自由层间激子，这是由两个可能的谷配对配置之一。在接近20°的扭转角下，发射器变得两个数量级的调光器，但值得注意的是，它们具有与接近60°的异质双层相同的g因子。这与层间激子在21.8°扭转角附近的Umklapp复合一致。发射体表现出很强的圆极化，这意味着捕获势保持了三重旋转对称性。连同功率和激发能依赖性，所有证据都指向它们的起源，即层间激子被困在具有继承的谷对比物理学的平滑莫尔势中。
2018-09-12 cond-mat.mes-hall
Correlated interlayer exciton insulator in double layers of monolayer WSe2 and moiré WS2/WSe2
范德瓦尔斯异质结构中的莫尔超晶格已经成为工程新量子现象的有力工具。在这里，我们报告的观察相关的层间激子绝缘体的双层异质结构组成的WSe 2单层和WS 2/WSe 2莫尔双层分离的六方氮化硼（hBN）。摩尔纹WS 2/WSe 2双层的特征在于在空穴密度p/p0 = 1时的莫特绝缘体状态，其中p0对应于每个摩尔纹晶格位点一个空穴。当在WS 2/WSe 2莫尔双层中的莫特绝缘体中添加电子并将相同数量的空穴注入WSe 2单层中时，新的层间激子绝缘体出现，其中WSe 2单层中的空穴和掺杂的莫特绝缘体中的电子通过层间库仑相互作用结合在一起。激子绝缘体在WSe 2单层中的临界空穴密度为~ 0.5p0时是稳定的，超过该临界空穴密度，系统变成金属性的。我们的研究强调了在双层莫尔系统中实现新的量子相位的机会，由于莫尔平带和强层间电子相互作用之间的相互作用。
2021-08-16 cond-mat.mes-hall
Moiré enabled spin pumping and preservation in MoSe2/WS2 heterobilayers
Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；University of Cambridge（剑桥大学）
本文通过实验和理论证明，在MoSe2/WS2二维半导体异质结构中，莫尔纹可将自旋弛豫时间延长两个数量级至1毫秒以上，实现纳瓦级光功率下超过50%的自旋极化，突显了莫尔工程在量子传感与信息处理中的潜力。
2026-06-02 cond-mat.mes-hall
Signatures of moiré intralayer biexcitons and exciton-phason coupling in WSe2/WS2 heterostructures
Indian Institute of Science（印度科学学院）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；National Institute for Materials Science（日本国立材料研究所）
研究揭示了WSe2/WS2异质结构中莫尔层内双激子及激子-声子耦合的特性，通过抑制电荷转移发现长寿命激子与声子耦合现象。
2026-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Flattening conduction and valence bands for interlayer excitons in a moiré MoS$_2$/WSe$_2$ heterobilayer
本研究通过连续介质模型，发现扭转对MoS$_2$/WSe$_2$异质双层激子带平坦化作用有限，而垂直压力和电场可显著增强带平坦化，实现创纪录的平坦带，为强关联激子现象提供新途径。
2023-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological $p_x+ip_y$ inter-valley coherent state in Moiré MoTe$_2$/WSe$_2$ heterobilayers
本文提出在半填充AB堆叠moiré MoTe$_2$/WSe$_2$异质双层中观察到的量子反常霍尔态是一种新的拓扑$p_x+ip_y$谷间相干态，通过自洽Hartree-Fock分析揭示了其由大质量Dirac谱及相互作用产生，并预测配对会生成三倍原moiré晶胞的新晶胞。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
