二維范德華材料的分離和堆疊為制備量子材料帶來(lái)了全新的突破，兩個(gè)垂直堆疊的單層半導(dǎo)體形成的范德華異質(zhì)結(jié)構(gòu)中，晶格失配或魔角旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生面內(nèi)莫爾超晶格。人們普遍認(rèn)為，莫爾超晶格可以調(diào)制材料的電子能帶結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生新的量子現(xiàn)象并引發(fā)非常規(guī)超導(dǎo)和Mott絕緣體狀態(tài)。然而，莫爾超晶格對(duì)光學(xué)性質(zhì)的影響的一系列預(yù)測(cè)尚未通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到驗(yàn)證。
有鑒于此，2019年2月26日凌晨，Nature雜志連續(xù)刊發(fā)3篇研究長(zhǎng)文，同步報(bào)道了美國(guó)多個(gè)課題組首次、獨(dú)立、從實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到二維異質(zhì)結(jié)中存在莫爾激子態(tài)的研究成果，為二維異質(zhì)結(jié)大規(guī)模進(jìn)入納米光子學(xué)和量子信息的世界奠定了基礎(chǔ)。
3篇文章分別來(lái)自1）美國(guó)德州大學(xué)奧斯丁分校Xiaoqin Li團(tuán)隊(duì)和美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室Fengcheng Wu團(tuán)隊(duì)；2）通訊作者：美國(guó)華盛頓大學(xué)Xiaodong Xu團(tuán)隊(duì)和香港大學(xué)Wang Yao團(tuán)隊(duì)；3）美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校Feng Wang團(tuán)隊(duì)。
下面，我們對(duì)這三篇文章進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，希望對(duì)相關(guān)領(lǐng)域研究人員有所啟發(fā)。
第一作者：Kha Tran, Galan Moody
通訊作者：Xiaoqin Li, Fengcheng Wu
通訊單位：德州大學(xué)奧斯丁分校、阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室
本文要點(diǎn)
1.在六方hBN包裹的以微小角度發(fā)生旋轉(zhuǎn)的MoSe2/WSe2雙層二維異質(zhì)結(jié)中，研究人員觀測(cè)到多個(gè)層間激子共振現(xiàn)象。
2.他們將這些共振歸因于激子基態(tài)和受限于莫爾勢(shì)的激發(fā)態(tài)，重組動(dòng)力學(xué)以及這些層間激子共振對(duì)扭轉(zhuǎn)角和溫度的依賴性可驗(yàn)證以上機(jī)理。
參考文獻(xiàn)：
KhaTran, Galan Moody, Fengcheng Wu, Xiaoqin Li et al. Evidence for moiré excitonsin van der Waals heterostructures. Nature 2019.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-0975-z
第一作者：Kyle L. Seyler, Pasqual Rivera
通訊作者：Xiaodong Xu, Wang Yao
通訊單位：華盛頓大學(xué)、香港大學(xué)
本文要點(diǎn)
1.在扭曲的MoSe2/WSe2雙層二維異質(zhì)結(jié)中，研究人員成功捕獲莫爾勢(shì)的層間谷激子。
2.在低溫下，研究人員觀察到光致發(fā)光能量接近層間自由激子能量，但線寬窄一百倍以上（約100 meV）。對(duì)于給定的扭轉(zhuǎn)角，發(fā)射器表現(xiàn)出相同螺旋性的強(qiáng)圓極化，這表明俘獲勢(shì)保持三重旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性。
3.結(jié)合對(duì)功率和激發(fā)能量的特征依賴性，研究人員認(rèn)為觀察到的效應(yīng)來(lái)源于層間激子被捕獲在光滑的莫爾勢(shì)中。
參考文獻(xiàn)：
KyleL. Seyler, Pasqual Rivera,Wang Yao, Xiaodong Xu et al. Signatures ofmoiré-trapped valley excitons in MoSe2/WSe2 heterobilayers. Nature 2019.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-0957-1#auth-8
第一作者：Chenhao Jin, Emma C. Regan
通訊作者：Feng Wang
通訊單位：加州大學(xué)伯克利分校
本文要點(diǎn)
1.在你扭曲的WSe2 / WS2二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)中觀測(cè)到莫爾超晶格激子態(tài)。
2.這些莫爾激子態(tài)表現(xiàn)為出現(xiàn)在吸收光譜中原始WSe2 A激子共振周圍的多個(gè)峰，并且它們表現(xiàn)出與WSe2單層中的A激子和具有大扭轉(zhuǎn)角的WSe2/WS2異質(zhì)結(jié)構(gòu)不同的柵極依賴性。
參考文獻(xiàn)：
ChenhaoJin, Emma C. Regan, Feng Wang et al. Observation of moiré excitons in WSe2/WS2heterostructure superlattices. Nature 2019.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-0976-y
