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激子 - 极性的材料：利用半导体的多样性
在当今的大型半导体物理学中引入，对光 - 耦合的控制产生了一个迷人的对象：激烈的对象。这些杂交光 - 用式元素 - ticles从激子（绑定的电子 - 孔对）和光子之间的混合物中出现。虽然散装半导体中存在激子 - 极地，但已经用嵌入光学微腔内嵌入异质结构中的二维（2D）激子获得了主要进步，如图1 a所示，为1。兴趣 - 吨 - 极性子具有从其激子部分和光子部分继承的独特属性，使它们成为强烈的研究兴趣的主题，其含义从基本物理学2到光电3和量子技术的实用应用。4
量子限制的里德堡激子在缩小尺寸
摘要 在本文中，我们提出了计算 Cu O 2 量子阱、线和点中受限里德堡激子能量偏移的第一步。具有高量子数 n 的里德堡激子的宏观尺寸意味着已经 μ m 大小的层状、线状或盒状结构会导致量子尺寸效应，这取决于主里德堡量子数 n 。此类结构可通过聚焦离子束铣削赤铜矿晶体来制造。量子受限会导致受限物体的能量偏移，这对于量子技术来说很有趣。我们在计算中发现，由于量子受限，里德堡激子获得了 μ eV 到 meV 范围内的势能。该效应取决于里德堡激子尺寸，因此也取决于主量子数 n 。计算出的 μ eV 到 meV 能量范围内的能量偏移应该是可以通过实验获得和检测到的。
在半导体杂体中观察四极和偶极激子
1 E. L. Ginzton Laboratory, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA 2 SLAC National Accelerator Laboratory, Menlo Park, CA 94025 3 Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science, 1-1 Namiki, Tsukuba 305-0044, Japan 4 Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science, 1-1 Namiki,日本Tsukuba 305-0044†这些作者同样为这项工作做出了贡献。*电子邮件：leoyu@stanford.edu **电子邮件：tony.heinz@stanford.edu van-der-waals（vdw）材料已经通过层组装开辟了许多通过层组装发现的途径，因为表现出电气可调节的亮度亮度，浓度和exciten contensect，cortensect，contensation and Exciten cortensation and ExciteN，contensation and ExciteNtion and ExciteNtion and ExciteN，并表现出。将层间激子扩展到更多的VDW层，因此提出了有关激子内部连贯性以及在多个接口处Moiré超级峰值之间的耦合的基本问题。在这里，通过组装成角度对准的WSE 2 /WS 2 /WSE 2杂体我们证明了四极激体的出现。我们通过从两个外层之间的相干孔隧道（在外部电场下的可调静态偶极矩）之间的相干孔隧穿来证实了激子的四极性性质，并降低了激子 - 外激体相互作用。在较高的激子密度下，我们还看到了相反对齐的偶极激子的相位标志，这与被诱人的偶性相互作用驱动的交错偶极相一致。我们的演示为发现三个VDW层及以后的新兴激子订购铺平了道路。
硅平台上生长的 Cu2O 微晶中的里德堡激子
氧化亚铜 (Cu 2 O) 是一种具有大激子结合能的半导体，在光伏和太阳能水分解等应用中具有重要的技术重要性。它还是一种适用于量子光学的优越材料体系，能够观察到一些有趣的现象，例如里德堡激子作为高激发原子态的固态类似物。之前与激子特性相关的实验主要集中在天然块体晶体上，因为生长高质量合成样品存在很大困难。本文介绍了具有优异光学材料质量和极低点缺陷水平的 Cu 2 O 微晶体的生长。本文采用了一种可扩展的热氧化工艺，非常适合在硅上集成，片上波导耦合的 Cu 2 O 微晶体就证明了这一点。此外，还展示了位点控制的 Cu 2 O 微结构中的里德堡激子，这与量子光子学中的应用有关。这项工作为 Cu 2 O 在光电子学中的广泛应用以及新型器件技术的开发铺平了道路。
原子较薄材料中激子的反向设计的纳米光子界面
摘要：有效的纳米光子设备对于在量子网络，光学信息处理，传感和非线性光学方面的应用至关重要。广泛的研究工作重点是将二维（2D）材料整合到光子结构中，但是这种整合通常受大小和材料质量的限制。在这里，我们使用六角硼（HBN），这是一种封装原子薄材料的基准选择，作为波导层，同时提高了嵌入式膜的光学质量。与光子逆设计结合使用时，它将成为一个完整的纳米光子平台，可与光学活跃的2D材料接口。光栅耦合器和低损耗波导提供了光学接口和路由，可调腔提供了大型激子 - 光子耦合，通过purcell增强型与过渡金属二甲化合物（TMD）单层相结合，并通过purcell增强功能，并且可以通过Metasurfaces有效地检测TMD Dark Dark Ickitons。这项工作为经典和量子非线性光学器件的高级2D材料纳米光子结构铺平了道路。关键字：2D材料，纳米光子学，逆设计，集成光子学，光腔
操纵层间激子产生近红外量子光
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在半导体单层Mote2
摘要：电子系统与晶格振动的耦合及其时间有关的控制和检测提供了对半导体非平衡物理学的独特见解。在这里，我们研究了使用宽带光泵 - 探针显微镜封装的半导体单层2 h -mote 2的超快瞬态响应。低于40 fs泵脉冲在A'和B'激子共振的光谱区域中极度强烈且长寿的连贯振荡，这是由于最大瞬态信号的约20％，这是由于平面外A 1G语音的位移激发。从头算计算揭示了由平面外拉伸和晶体晶格的压缩诱导的单层MOTE 2的光吸收的重排，与A 1G型振动一致。我们的结果强调了单层TMD对小结构修饰的光学特性的极端敏感性及其用光操纵。关键字：连贯的声子，激子，超快光谱，过渡金属二分法，二维材料，单层，Mote 2 E
在卤化物钙钛矿纳米晶体超晶格
摘要：由于各个单元之间的相互作用，可以从有序的发射器集合中出现集体光学性质。卤化物钙钛矿纳米晶体的超晶格表现出集体光发射，受偶极子 - 同时激发的纳米晶体之间的偶极子相互作用。与未偶联的纳米晶体的发射相比，这种耦合改变了发射能和速率。我们证明了量子限制如何控制合奏中纳米晶体之间耦合的性质。通过控制纳米晶体的大小或对BOHR半径的组成控制来改变限制的程度。在由弱受限制的纳米晶体制成的超晶格中，集体发射以更快的发射速率进行红移，显示了超荧光的关键特征。相比之下，更强的量子限制纳米晶体的集体发射以较慢的发射速率进行蓝色。两种类型的集体发射都表现出相关的多光子发射爆发，显示出不同的光子束发射统计。量子限制改变了纳米晶体内过渡偶极子的首选比对，并切换邻居之间的相对偶极子方向，从而产生了相反的集体光学行为。我们的结果将这些集体效应扩展到相对较高的温度，并更好地了解固态处的激子相互作用和集体排放现象。关键字：纳米晶体，铅卤化物钙钛矿，超晶格，纳米晶体耦合，超荧光，量子限制T
中间层激子的扩散和范德华异质结构中的传输
Abstract The assembly of monolayer transition metal dichalcogenides (TMDs) in van der Waals heterostructures yields the formation of spatially separated interlayer excitons (IXs) with large binding energies, long lifetimes, permanent dipole moments and valley-contrasting physics, providing a compelling platform for investigating and engineering spatiotemporal IX propagation with highly tunable动力学。进一步扭曲堆叠的TMD单层可以创建具有空间修改的带结构和不同的Moiré电位的长期周期性Moiré模式，具有定制的陷阱，这些陷阱可以引起与密度依赖性相变的强相关性，以调节激子运输。TMD异质结构中丰富的激子景观，加上Valleytronics和Twistronics的进步，对探索激子综合电路的巨大希望基于操纵激烈的扩散和运输。在这篇综述中，我们全面概述了了解IXS和Moiré激子的最新进展，特别关注了TMD异质结构中新兴的激子扩散和运输。我们强调通过各种方法对激子通量进行空间操纵，包括激子密度，介电环境，电场和结构工程，以进行精确控制。这种操纵激子扩散的能力为相互交流和信号处理提供了新的可能性，为在高性能光电上的激发应用铺平了道路，例如激发设备，valleytronic晶体管和光电探测器。我们终于通过概述了利用IX电流的观点和挑战来结束这项审查，用于下一代光电应用。
电荷密度波在Tise2 – Mose2异质结构中激活激活的激活激活的激活激活的激活激活的激活的激活的激活
分层材料可以组装新类的异质结构，其中不再需要晶格匹配。界面成为未开发物理的肥沃地面，因为可以通过接近效应耦合不同的现象。在本文中，当Mose 2与Tise 2相互作用时，我们确定了意外的光致发光（PL）峰。一系列依赖温度依赖性和空间分辨的PL测量结果表明，与中性激子相比，该峰是Tise 2 - Mose 2界面所独有的，能量更高，并且具有激子样特性。该特征在Tise 2电荷密度波转变下消失，这表明密度波在这种新激子的形成中起着重要作用。我们提出了有关该峰的起源的几个合理的方案，这些方案单独捕获了我们观察的某些方面，但无法完全解释此功能。因此，这些结果代表了理论社区的新挑战，并通过与电荷密度波的相互作用来设计一种令人着迷的方法来设计激子。©2022作者。所有文章内容（除非另有说明，否则都将根据创意共享归因（cc by）许可（http://creativecommons.org/licenses/4.0/）获得许可。https://doi.org/10.1063/5.0067098