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双激子中单光子的级联发射
图 1 | 单层 WSe 2 中的窄谱线。a ，沉积有 WSe 2 单层的器件示意图。b ，56 µ m × 56 µ m 范围内 1.525eV 至 1.734eV 能量范围内光致发光强度的等高线图。白色虚线标记了潜在的单层区域。c ，4.5K 时 WSe 2 单层中局部发射极的光致发光光谱，随着激光功率的增加，显示出不同的发射行为，主要峰位于 1.7167eV (P1) 和 1.7206eV (P2)。d ，P1 和 P2 的提取线宽，绘制为激发功率的函数。低激发功率的光谱显示 P1 和 P2 的分辨率受限线宽。e，P1 和 P2 的光子发射积分计数随着
新材料中单线态自陷激子的识别...
摘要：照明是人类的基本需求，因此寻找具有高效率和宽带白光发射的照明源十分必要。零维 (0D) 金属卤化物化合物是有希望的候选化合物，一些无铅含锑化合物表现出双峰白光发射。然而，它们的起源仍不清楚。为了解决这个问题，我们设计并制备了一类新的 0D 金属卤化物化合物，由 [M(18-冠-6)] + (M = NH 4 , Rb) 和 SbX 5 2 − (X = Cl, Br) 单元组成。我们发现 0D 化合物的发射曲线与 18-冠-6 醚的发射曲线不同且分离良好，不包括几篇报道中提出的配体内电荷转移机制。飞秒瞬态吸收数据和光物理性质的成分依赖性表明，双峰白光发射是由与金属卤化物耦合的自俘获激子的单重态和三重态（1 STE 和 3 STE）引起的。这些 0D 化合物也是非常高效的发射器，白光光致发光量子产率高达 54%。■ 简介照明是人类的基本需求，占全球电力消耗的约 20%。1
接近统一发射、广泛可定制且稳定的激子……
摘要：半导体纳米晶体中电子和空穴之间的静电相互作用 (EI) 强度对其光电系统的性能有重大影响，不同的光电器件对活性介质的 EI 强度有不同的要求。然而，实现特定光电应用的 EI 强度的大范围和微调是一项艰巨的挑战，特别是在准二维核壳半导体纳米片 (NPL) 中，因为沿厚度方向的无机壳外延生长仅对量子限制效应有贡献，但却会严重削弱 EI 强度。在此，我们提出并展示了一种双梯度 (DG) 核壳结构的半导体 NPL，通过平面内结构调制控制局部激子浓度来按需调整 EI 强度，这通过对辐射复合率和激子结合能的广泛调整得到了证明。此外，这些激子浓度设计的 DG NPL 还表现出接近 1 的量子产率、高光和热稳定性以及显著抑制的自吸收。作为概念验证演示，基于 DG NPL 实现了高效的颜色转换器和高性能发光二极管（外部量子效率：16.9%，最大亮度：43,000 cd/m 2）。因此，这项工作为高性能胶体光电器件应用的开发提供了见解。关键词：半导体纳米片、接近 1 的量子产率、可定制的静电相互作用、高稳定性、光电子学
2D半导体中激子功能的量子控制
激子 - 结合的电子孔对 - 扮演在光结合相互作用现象中的核心作用，对于从光收集和发电到量子信息处理的广泛应用至关重要。固态光学的长期挑战是实现对激发运动的精确和可扩展的控制。我们提出了一种使用纳米结构的栅极电极来创建2D半导体中激子的潜在景观的技术，从而使纳米级的原位波函数启用了原位波函数。我们的方法形成了各种几何形状（例如量子点，环及其阵列）中激子的静电陷阱。我们显示出空间分离的量子点的独立光谱调整，尽管材料障碍，但仍达到了堕落。由于2D半导体中激子的强光耦合，我们观察到光学反射和光致发光测量中受到约束激发波函数的明确特征。这项工作解锁了在纳米尺度上进行启动激子动力学和相互作用的可能性，对光电设备，拓扑光子学和量子非线性光学元件产生了影响。
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。
1量子发射器中的应变诱导的激子转移...
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>
Terahertz操纵2D半导体中的激子复合物
富含库仑结合的准粒子的物理学，例如激发剂和过渡金属二甲基元素单层中的trions，目前在冷凝的物质群落中正在进行深入研究。这些准颗粒在100 MEV的顺序上具有较高的结合能，表现出强烈的光耦合，并且可以将量子信息存储在自旋valley自由度中[1]。实现超快时间标准上激素状态的外部控制的策略已成为重要的研究途径。在这里，我们报告了在HBN封装的Mose 2单层中观察到瞬态Trion到脱位的转换（图1a）是由在红外自由电子激光设施（Felbe）（Felbe）[2，3]产生的Picsecond TimeScales上的强烈Thz脉冲引起的。随后通过用条纹摄像头记录时间分辨的光量（TRPL）光谱来监测激子动力学。可见的脉冲（= 400 nm）激发了激动的激子和Trions的种群（图1b，无脉冲脉冲的trpl光谱）。通过在大约30次皮秒延迟后添加THZ脉冲相对于可见的激发（图1C），我们观察到Trion发射的淬火和激发激素发射的暂时增亮。此外，通过调整Thz脉冲的频率，我们记录了TRIONS的THZ解离光谱（图1d）。重要的是，当THz光子能量等于或高于Trion结合能时，可以观察到有效的Trion TRION转换。在其他机构中观察到THZ辐射的相似影响，例如WSE 2单层和Mose 2 /WSE 2异质结构。总的来说，结果为低维材料中的许多粒子状态的外部控制开辟了有希望的途径。
单线激子裂变增强的硅光伏
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％。
非晶态有机半导体中的激子扩散
Justin M. Hodgkiss 3,4 , Daniel M. Packwood 1,2* 1 京都大学综合细胞材料科学研究所（iCeMS），日本京都 2 综合数据材料科学中心（iDM），麦克迪亚米德先进材料与纳米技术研究所，新西兰惠灵顿 3 麦克迪亚米德先进材料与纳米技术研究所，新西兰惠灵顿 4 惠灵顿维多利亚大学化学与物理科学学院，新西兰惠灵顿 5 大赛璐企业研究中心，创新园区（iPark），大赛璐株式会社，日本姬路 * 通讯作者。电子邮件：dpackwood@icems.kyoto-u.ac.jp 摘要 非晶态有机材料中激子和电荷跳跃的模拟涉及许多物理参数。在开始模拟之前，必须通过昂贵的从头计算来计算出每个参数，因此研究激子扩散的计算开销很大，尤其是在大型复杂材料数据集中。虽然之前已经探索过使用机器学习快速预测这些参数的想法，但典型的机器学习模型需要较长的训练时间，这最终会增加模拟开销。在本文中，我们提出了一种新的机器学习架构，用于构建分子间激子耦合参数的预测模型。与普通的高斯过程回归或核岭回归模型相比，我们的架构设计方式可以减少总训练时间。基于此架构，我们建立了一个预测模型并使用它来估计非晶态并五苯中激子跳跃模拟的耦合参数。我们表明，与使用完全从密度泛函理论计算的耦合参数的模拟相比，这种跳跃模拟能够对激子扩散张量元素和其他属性实现出色的预测。因此，这一结果以及我们的架构提供的较短训练时间表明了如何使用机器学习来减少与非晶态有机材料中的激子和电荷扩散模拟相关的高计算开销。
