在过渡金属二硫族化合物异质双层形成的半导体莫尔超晶格中,强烈增强的电子-电子相互作用,产生了大量费米子关联态。同时,在II型异双层莫尔超晶格中,在不同原子层中,电子和空穴分离的层间激子承继了这种增强的相互作用,并表明可以实现具有谷自由度的可调关联玻色准粒子。
今日,美国 伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)Zhen Lian, Yuze Meng, Lei Ma, Su-Fei Shi等,英国 帝国理工学院(Imperial College London) Indrajit Maity等,加利福尼亚大学河滨分校(University of California,Riverside)Yong-Tao Cui等,在Nature Physics上发文,报道确定了层间激子的空间范围和关联态的能带等级,这是由WS2/WSe2莫尔超晶格中,层间激子和关联电子之间的强排斥引起的。研究发现,当一个层间激子占据一个莫尔晶胞时,会出现激子莫特Mott绝缘态。此外,激子莫特Mott绝缘体态的谷极化增强了近一个数量级。研究表明,二硫化钨WS2/二硒化钨WSe2莫尔超晶格,有望用于设计和探索费米子、玻色子以及两者混合的新关联态。Valley-polarized exitonic Mott insulator in WS2/WSe2 moiré superlattice.在WS2/WSe2莫尔超晶格中,谷极化激子莫特Mott绝缘体图1:在二硫化钨WS2/二硒化钨WSe2莫尔超晶格中,层间激子interlayer excitons,IXs掺杂相关的光致发光photoluminescence,PL光谱。
图2:WS2/WSe2莫尔超晶格的能带结构。
图3:激子密度增加的激子莫特Mott状态形成。
图4:激子莫特Mott绝缘体的谷极化。
Lian, Z., Meng, Y., Ma, L. et al. Valley-polarized exitonic Mott insulator in WS2/WSe2 moiré superlattice. Nat. Phys. (2023). https://doi.org/10.1038/s41567-023-02266-2https://www.nature.com/articles/s41567-023-02266-2声明:仅代表译者个人观点,小编水平有限,如有不当之处,请在下方留言指正!