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Ultraviolet interlayer excitons in bilayer WSe2
Lin, Kai-Qiang
, Faria Junior, Paulo E.
, Hübner, Ruven, Ziegler, Jonas D., Bauer, Jonas M., Buchner, Fabian, Florian, Matthias, Hofmann, Felix, Watanabe, Kenji
, Taniguchi, Takashi, Fabian, Jaroslav
, Steinhoff, Alexander, Chernikov, Alexey, Bange, Sebastian
und Lupton, John M.
(2023)
Ultraviolet interlayer excitons in bilayer WSe2.
Nature Nanotechnology 19, S. 196-201.
Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 19 Mrz 2025 11:55
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.75082
Dies ist die aktuelle Version dieses Eintrags.
Zusammenfassung
Interlayer excitons in van der Waals heterostructures are fascinating for applications like exciton condensation, excitonic devices and moiré-induced quantum emitters. The study of these charge-transfer states has almost exclusively focused on band edges, limiting the spectral region to the near-infrared regime. Here we explore the above-gap analogues of interlayer excitons in bilayer WSe2 and ...
Interlayer excitons in van der Waals heterostructures are fascinating for applications like exciton condensation, excitonic devices and moiré-induced quantum emitters. The study of these charge-transfer states has almost exclusively focused on band edges, limiting the spectral region to the near-infrared regime. Here we explore the above-gap analogues of interlayer excitons in bilayer WSe2 and identify both neutral and charged species emitting in the ultraviolet. Even though the transitions occur far above the band edge, the states remain metastable, exhibiting linewidths as narrow as 1.8 meV. These interlayer high-lying excitations have switchable dipole orientations and hence show prominent Stark splitting. The positive and negative interlayer high-lying trions exhibit significant binding energies of 20–30 meV, allowing for a broad tunability of transitions via electric fields and electrostatic doping. The Stark splitting of these trions serves as a highly accurate, built-in sensor for measuring interlayer electric field strengths, which are exceedingly difficult to quantify otherwise. Such excitonic complexes are further sensitive to the interlayer twist angle and offer opportunities to explore emergent moiré physics under electrical control. Our findings more than double the accessible energy range for applications based on interlayer excitons.
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Beteiligte Einrichtungen
Details
| Dokumentenart | Artikel | ||||
| Titel eines Journals oder einer Zeitschrift | Nature Nanotechnology | ||||
| Verlag: | Springer Nature | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Band: | 19 | ||||
| Seitenbereich: | S. 196-201 | ||||
| Datum | 4 Dezember 2023 | ||||
| Institutionen | Physik > Institut für Theoretische Physik > Lehrstuhl Professor Richter > Arbeitsgruppe Jaroslav Fabian Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Lupton > Arbeitsgruppe John Lupton | ||||
| Projekte |
Gefördert von:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
(443378379)
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(314695032)
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(403134862)
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| Themenverbund | Nicht ausgewählt | ||||
| Forschergruppe und Forschungszentren | Nicht ausgewählt | ||||
| Identifikationsnummer |
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| Dewey-Dezimal-Klassifikation | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik | ||||
| Status | Veröffentlicht | ||||
| Begutachtet | Ja, diese Version wurde begutachtet | ||||
| An der Universität Regensburg entstanden | Zum Teil | ||||
| Dokumenten-ID | 75082 |
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