Вчені спостерігають муарові тріони в подвійних шарах дихалькогенідів перехідних металів з н-подібною структурою

65

У фізиці муар – це особливий геометричний малюнок, в якому набори прямих або вигнутих ліній накладаються один на одного. Недавні дослідження показали, що біслої матеріалів з дихалькогенідів перехідних металів, розташовані у вигляді муару, можуть бути особливо багатообіцяючими для вивчення електронних явищ і екситонів (тобто концентрацій енергії в кристалах, утворених збудженим електроном і пов’язаної діркою).

Двослої муару з дихалькогенідів перехідних металів мають корисні характеристики для вивчення як електронних, так і екситонних фізичних явищ, включаючи сильні кулонівські взаємодії. Попередні дослідження дозволили успішно використовувати ці системи для декількох цікавих відкриттів, таких як екзотичні порядки заряду як при цілочисельному, так і при дробовому заповненні.

Дослідники з вашингтонського університету та інших інститутів по всьому світу нещодавно провели дослідження, в якому конкретно вивчалася муарова система дихалькогеніду перехідного металу, що складається з гетерослою диселеніду молібдену (mose 2 ) / диселеніду вольфраму (wse 2 ). У їхній статті, опублікованій в nature nanotechnology, повідомляється: спостереження муара-образне розташування тріонів (тобто локалізовані збудження , що складаються з трьох заряджених частинок) в н-складено міс 2 / wse 2 heterobilayers.

«періодичний потенціал муару природним чином виникає в муарових надрешітках з дихалькогенідів перехідних металів. Кілька років тому ми припускали, що періодичний потенціал може функціонувати як масив квантових точок, – сказав ван яо, один з дослідників, які проводили дослідження. – грунтуючись на цій ідеї, наша команда продемонструвала нейтральний заряд муарові екситони в кручену mose 2 / wse 2 heterobilayers в 2019 році»

Робота заснована на попередніх дослідженнях групи, присвячених муаровим надрешеткам з дихалькогенідів перехідних металів. У той час як у своєму минулому дослідженні група змогла спостерігати заряджено-нейтральні муарові екситони в скручених гетерослоях mose 2 / wse 2 , у своєму новому дослідженні вони намагалися додати електростатичний контроль щільності носіїв до тієї ж муарової системи. Це в кінцевому підсумку дозволило їм реалізувати заряджені муарові екситони, також відомі як муарові тріони.

” у наших експериментах ми вимірювали світлове випромінювання досліджуваних гетерослоїв – – пояснив інший дослідник сюй. – зосереджуючись на властивостях випромінювання (ширині лінії, поляризації, інтенсивності, енергії тощо), залежно від легування носіїв, магнітного поля та температури, ми змогли визначити триони муарів».

Отримані дані можуть мати важливе значення для майбутнього розвитку нової нанотехнології, а також для вивчення екситонних явищ. У своїй майбутній роботі команда сподівається використовувати муарові системи для дослідження різних фізичних явищ.

“ми показали, що муаровий потенціал також може захоплювати заряджені екситони”, – сказав сюй. – у поєднанні з нейтральними по заряду гетерослой може бути використаний в якості платформи для вивчення як бозонних, так і ферміонних багаточастинних ефектів на основі муарових екситонів. У наших наступних дослідженнях ми плануємо вивчити як рівноважні, так і нерівноважні ефекти багатьох тіл на основі муарових систем “.

Олена краснова