研究前沿:Nature Photonics-层间激子 | 范德瓦尔斯异质结构

在玻色子气体中,平面外偶极子之间的相互作用,成就了激子的长程传播行为。到目前为止,集体偶极性质的直接控制,依然尚待开发,这也限制了可调性的程度和激子输运的微观理解。

近日,瑞士 洛桑联邦理工学院(École Polytechnique Fédérale de Lausanne)Fedele Tagarelli, Edoardo Lopriore,Andras Kis等,在Nature Photonics上发文,利用外加垂直电场,调制范德瓦尔斯异质(WSe2 (HQ Graphene厂商)- hBN)结构中杂化层间激子和量子多体相互作用。实验时空分辨测量了具有不同杂化程度激子的偶极相关性质和输运。

研究发现,传质恒定发射量子产额是激发功率的函数,辐射衰减机制比非辐射衰减机制占主导地位,这是高效激子器件的基本要求。同时,还提供了稀薄激子气体输运中多体效应的完整图像,并对研究物质的新兴量子态具有重要意义,如玻色-爱因斯坦凝聚和基于激子传播的光电应用。

图1:在范德瓦尔斯同质双层中,电调谐层间偶极系综。

图2:杂化激子输运的场效应控制。

图3:与功率无关的量子产率,辐射重组杂化层间激子hybrid interlayer excitons,hIXs。

图4:可调谐杂化层间激子hIXs的时间分辨输运性质。

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本文译自Nature。