1 里昂大学,克劳德·贝尔纳里昂第一大学,法国国家科研中心,Institut Lumi`ere Mati`ere,F-69622,里昂,法国 2 纳米科学与纳米技术中心,法国国家科研中心,巴黎第十一大学,巴黎萨克雷大学,91120 Palaiseau,法国 3 巴黎萨克雷大学,ENS Paris-Saclay,CentraleSup´elec,CNRS,LuMIn,UMR9024,Gif-sur-Yvette 91190,法国 4 纽约城市学院物理系,纽约,纽约州,美国 5 纽约城市大学物理系,研究生中心,纽约,纽约州,美国 6 里昂大学,里昂中央理工学院,里昂国立应用科学学院,克劳德·贝尔纳里昂第一大学,CPE Lyon, CNRS,INL,UMR5270,Ecully 69130,法国 7 圣安德鲁斯大学物理与天文学院,圣安德鲁斯,KY16 9SS,英国 8 图卢兹大学,INSA-CNRS-UPS,LPCNO,135 Av. Rangueil,31077 图卢兹,法国(日期:2025 年 1 月 13 日)
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。
当前的电力传输技术受到能源摩擦耗散引起的能量损失的困扰,并且正在搜索能够在环境压力和温度下能够在环境压力和温度下进行无摩擦能量运输的材料。激子,电子和孔的准孔子结合状态,能够具有量子冷凝。所产生的超级效应在理论上具有非隔离的能量传递,1,2可以激发新型的电子设备并刺激了巨大的创新,以实现有效的能量转移应用。此外,预计在高温下,激子的冷凝于传统的超导性。3虽然凝结是可以实现的,因为激子容易重新组合,尤其是在室温下,但通过将激素与极化子与北极子耦合3,4,并且在胆汁材料中的电子和孔的空间分离是通过实验实现的。5 - 8个双层系统为激子冷凝提供了重要的平台,这是由于电子的空间分离和层之间的空间分离,从而阻止了激子快速重组。石墨烯双层已被证明是激子冷凝的有希望的候选人,其电子状态的扭曲角度依赖于
隧道光谱已在2D材料的范围内广泛使用,以探索电子 - phonon耦合(自然物理学4,627,2008),以解决电子缺陷状态(Commun Phys 1,94,2018),并调查了共鸣式隧道(Nature Nanotech tunneling(Nature Nanotech 9,808,808,2014,2014,2014年)。此外,在半导体异质结构的传输测量中也观察到了激子(J. Appl。物理。81,6221,1997)。在所有这些研究中,相关状态都被电荷注入激发。另一方面,在我们的工作中,TMD坐在电路外,没有电荷载体注入TMD。
要计算WSE 2层的Moir´e电子结构,我们需要求解未介绍的TMD的K和-K谷(τ= 1和-1)周围的有效连续模型,然后将它们折叠到Moir'e Bz中s3(a),其中蓝色区域代表具有τ= 1的连续模型,红色区域代表带有τ= - 1的连续模型。这两个区域在动量空间中远距离分离,因此两个连续模型在单粒子水平上被解耦]。我们将Bz中的山谷表示为±K,而Moir´e Bz中的山谷为κ和κ'。为简单起见,我们还使用±k表示某处τ=±1的连续模型。为了获得Moir´e潜在参数(v I,φi),(i = V,c),我们使用自旋轨道耦合(SOC)来利用密度功能理论(DFT)软件VASP [6-8]来计算WSE 2 / WSE 2 / WS 2 HETEROBILAYER系统。Moir´e的电势作用在相应的价和配置带的D轨道上,可以解释为Valence带最大值(VBM)的变化,而传导带最小值(CBM)是Moir´e超级突出的位置R的函数。如上所述,可以将这些变化映射到VBM和CBM的变化,并在AA堆叠的WSE 2 / WS 2 BILAYER中具有不同的层间层中位移D,其扭曲角度为零。在此,我们计算了三个高对称堆叠配置的带状结构[5]。基于金属原子和相反层的金属原子和chalcogen原子的比对,将三种构造称为SE / W,AA和W / S。例如,SE / W表示顶层中的SE原子与底层中的W原子对齐。真空距离在平板模型中设置为20°A,并且在不同结构构造中的层间距离是通过
Giuseppe Ronco, Abel Martínez-Suárez, Davide Tedeschi *, Matteo Savaresi, Aurelio Hierro-Rodríguez, Stephen Mcvitie, Sandra Stroj, Johannes Aberl, Morthij Wicktor M. García-Suárez, Michele B. Rota, Pablo Alonso- González, Javier Martín-Sánchez *和Rinaldo Trotta * div>Giuseppe Ronco, Abel Martínez-Suárez, Davide Tedeschi *, Matteo Savaresi, Aurelio Hierro-Rodríguez, Stephen Mcvitie, Sandra Stroj, Johannes Aberl, Morthij Wicktor M. García-Suárez, Michele B. Rota, Pablo Alonso- González, Javier Martín-Sánchez *和Rinaldo Trotta * div>
不断增长的全球能源需求与资源和空间限制相结合,需要增强结晶硅太阳能电池,这是当前的主要太阳能技术。但是,由于他们开始接近理论效率限制,他们的效率仅在最近20年中逐渐提高。主要损失的来源是热化,其中超过硅吸收的带隙的能量是热量的。有机分子中的单线激子裂变已被提出以减少这些损失。通过使有机层吸收高能光,并将从单裂裂变过程产生的三重态激子转移到硅中,该光谱区域中的光电流可以增加一倍,从而将效率从传统限制提高的29.4%提高到42%。
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
QD2 和 QD3 中间(图 7b 右下插图),单光子可以通过左波导或右波导发射,编码为 |L > 或 |R>。由于 QD2 和 QD3 发射的能量不同(ω 2 和 ω 3 ),所得状态可以表示为 |1 ω2 , L > 或 |1 ω3 , R >。这种双色可调单光子