莫爾超晶格提供了一個高度可調的通用平臺，其可用于探索從絕緣體到莫爾激子的新型量子相和奇異激發態。掃描隧道顯微鏡在探測原子尺度上莫爾基態的微觀行為方面發揮了關鍵作用。然而，莫爾異質結構中量子激發態的成像仍極具挑戰性。近日，加州大學Wang Feng、Michael F. Crommie、Steven G. Louie用光電流隧道顯微鏡對莫爾激發態成像。
本文要點：
1) 作者開發了一種光電流隧道顯微鏡技術，該技術結合了激光激發和掃描隧道光譜，其可以直接觀察扭曲雙層WS2中光激發莫爾激子內的電子和空穴分布。
2) 隧道光電流在莫爾單胞內不同位置的正極性和負極性之間交替。這種交變光電流源于扭曲雙層WS2中的平面內電荷轉移莫爾激子，其可由GW Bethe–Salpeter方程計算預測，這源于電子-空穴庫侖相互作用和莫爾勢結構之間的競爭。
Hongyuan Li et.al Imaging moiré excited states with photocurrent tunnelling microscopy Nature Materials 2024
DOI: 10.1038/s41563-023-01753-4
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01753-4
