論文の概要: Nonlinear spectroscopy of semiconductor moiré materials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.16630v2
• Date: Thu, 1 Aug 2024 14:41:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-02 14:24:21.611183
• Title: Nonlinear spectroscopy of semiconductor moiré materials
• Title（参考訳）: 半導体モアレ材料の非線形分光
• Authors: B. Evrard, H. S. Adlong, A. A. Ghita, T. Uto, L. Ciorciaro, K. Watanabe, T. Taniguchi, M. Kroner, A. İmamoğlu,
• Abstract要約: 我々は、時間分解非線形ポンプ-プローブ測定を用いて、半導体モワール材料の特性を明らかにする。 我々は、様々なモーアのミニバンドにおいて、高密度の仮想励起子や励起子-ポラロンを生成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: We use time-resolved nonlinear pump--probe measurements to reveal features of semiconductor moir\'e materials not accessible to linear spectroscopy. With an intense, red-detuned pump pulse, we generate a high density of virtual excitons or exciton--polarons in various moir\'e minibands. A broadband probe pulse in turn measures the response of all optical resonances induced by the pump-generated excitations. We generically observe a coherent blue shift originating from contact-like exciton--exciton interactions. At charge neutrality, these measurements allow us to assess the spatial overlap between different optical excitations and to observe signatures of a bound biexciton state between two different moir\'e exciton modes. In contrast to electron doped monolayers, spatially confined moir\'e attractive polarons behave as an ensemble of non-interacting two-level emitters, exhibiting an electron-density-independent ac-Stark effect. Tuning the pump laser into resonance with the attractive polaron, we demonstrate the filling of the moir\'e lattice with localized polarons and thereby realize a nonequilibrium Bose--Fermi mixture in moir\'e flat bands.
• Abstract（参考訳）: 我々は、時間分解非線形ポンプ-プローブ測定を用いて、リニア分光にはアクセスできない半導体モアレ材料の特徴を明らかにする。 強い赤色のパルスで、様々なモワール・イ・ミニバンドにおいて、高密度の仮想励起子や励起子-ポーラロンを生成する。 ブロードバンドプローブパルスは、ポンプ生成励起によって誘導される全ての光共鳴の応答を測定する。 接触型エクシトン-エクシトン相互作用から生じるコヒーレントブルーシフトを総称的に観察する。 電荷中立性では、これらの測定により、異なる光励起間の空間的重なりを評価でき、2つの異なるモワールエエクシトンモード間の束縛されたバイエクシトン状態のシグネチャを観察することができる。 電子をドープした単分子膜とは対照的に、空間的に閉じ込められたモワールの誘電性ポーラロンは相互作用しない2レベルのエミッタのアンサンブルとして振舞い、電子密度に依存しないアク・スターク効果を示す。 ポンプレーザを誘電性ポーラロンと共振させ, 局所偏光子でモアレ'e格子を充填し, 非平衡ボース-フェルミ混合をモアレ'e平帯で実現した。

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