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转角黑磷同质结中的亮偶极激子

作     者:黄申洋 余博洋 马奕暄 晏湖根 

作者机构:复旦大学光电研究院上海市智能光电与感知前沿科学研究基地上海200438 复旦大学物理系应用表面物理国家重点实验室微纳光子结构教育部重点实验室上海市超构表面光场调控重点实验室上海200438 

出 版 物:《物理》 (Physics)

年 卷 期:2024年第53卷第12期

页      面:839-842页

学科分类:080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术(可授工学、理学学位)] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程(可授工学、理学学位)] 0702[理学-物理学] 

基  金:国家重点研发计划(批准号:2022YFA1404700,2021YFA1400100) 国家自然科学基金(批准号:12074085,12104307,12174062,12241402) 上海市自然科学基金(批准号:23XD1400200,23JC1401100)资助项目 

主  题:斯塔克效应 凝聚态物理 激子 量子物理 电偶极矩 共振吸收 准粒子 氢原子 

摘      要:1背景介绍激子(exciton)是一种由电子和空穴组成的准粒子,类似于氢原子,在半导体、特别是二维半导体材料的光学特性中发挥着重要作用[1]。例如,在没有激子效应的单层石墨烯中,光吸收率仅约为2.3%,而在单层过渡金属硫族化合物(TMDC)中,激子的共振吸收率可高达20%。通常,激子的电子—空穴波函数在实空间中高度重叠,使其具备显著的与光相互作用能力。然而,这种重叠也导致其缺乏固定的电偶极矩,从而在栅压调控中表现受限(斯塔克效应弱),对光电和激子器件的应用带来一定挑战。同时,电子空穴波函数的重叠也会使激子寿命缩短,激子之间的相互作用偏弱,从而限制了其在多体量子物理和强关联态等凝聚态物理重要领域中的深入研究。

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