方案摘要
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不同于传统材料，范德华异质结材料中的扭转自由度为电学和光学性质的研究提供了一个新的工具。哈佛大学物理系的Mikhail D. Lukin与Hongkun Park团队证明了在过渡金属二硫系化合物双层膜中扭转两层材料的角度可以改变两层中自旋谷的动量排列，从而实现对自旋谷特性的控制。具体来说，在扭曲WSe2/WSe2双层膜中作者观察到层间激子在零电场和磁场下表现出高度的圆偏振（DOCP>60%）和较长的谷寿命(>40 ns)。并且通过静电掺杂可以对谷寿命实现超过3个数量的调控，也可实现DOCP从n掺杂状态的80%到p掺杂状态的5%的调节。这些结果为可调手性光-物质相互作用开辟了新的途径，使利用谷自由度制造新器件方案成为可能。
扭曲WSe2/WSe2双层膜中电调控自旋谷动力学
不同于传统材料，范德华异质结材料中的扭转自由度为电学和光学性质的研究提供了一个新的工具。哈佛大学物理系的Mikhail D. Lukin与Hongkun Park团队证明了在过渡金属二硫系化合物双层膜中扭转两层材料的角度可以改变两层中自旋谷的动量排列，从而实现对自旋谷特性的控制。具体来说，在扭曲WSe2/WSe2双层膜中作者观察到层间激子在零电场和磁场下表现出高度的圆偏振（DOCP>60%）和较长的谷寿命(>40 ns)。并且通过静电掺杂可以对谷寿命实现超过3个数量级的调控，也可实现DOCP从n掺杂状态的80%到p掺杂状态的5%的调节。这些结果为可调手性光-物质相互作用开辟了新的途径，使利用谷自由度制造新器件方案成为可能。
通过扭曲来改变能带结构a，布里渊区对齐和扭曲的侧视图；b，装置的示意图和光学图片；c，不同扭转角度样品偏振PL光谱图，X1为层间激发，X0为层内激发；d，由c图计算得到的PL光谱偏振角度[1]。
本工作中研究人员基于Montana光学恒温器使用0.75数值孔径的物镜搭建了共聚焦显微镜系统，并使用该系统完成了高精度的光学测量。Montana恒温器具有非常好的开放性和兼容性，研究人员几乎可以忽略恒温器对实验的影响，可以直接将室温的实验方案平移到低温环境中。
参考文献：
[1]. Giovanni Scuri et al, Electrically Tunable Valley Dynamics in Twisted WSe2/WSe2 Bilayers, Physical Review Letters, 124, 217403 (2020)
相关设备：
超精细多功能无液氦低温光学恒温器：https://www.instrument.com.cn/netshow/C122418.htm
文献贡献者
利用AFM+SEM二合一显微镜-FusionScope揭秘半导体陶瓷材料微观机理
利用AFM+SEM二合一显微镜-FusionScope表征纳米线阵列
利用FusionScope进行纳米力学测试，测试动态全程可见
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