二十面体堆积的MoS2双层中的层间耦合作用

研究人员最近发现了一种TMD的斜方体晶体结构（具有平行取向的TMD层堆叠），尽管每层都没有极化，但具有可调谐的自发电极化。研究人员使用一种光学方法来研究由不对称MoS2双层的层间耦合产生的自发极化。

这种新的现象将斜方体TMD转化为具有吸收可见光能力的铁电半导体，增加了它们在各种设备中的潜在适用性。然而，这一现象的机制仍不清楚。

在这项研究中，采用了一种光学方法来研究由不对称层间耦合产生的自发极化，由于在相邻层的不同扭曲角度下，自发极化发生了巨大的变化，因此可以调控vdW材料的特性。

研究小组专注于层间耦合，在一个基于同质斜方体MoS2双层的双门器件中，通过场相关的光学光谱对其进行研究。在这里，层间电位与不同层的导带边缘的能量差进行了比较。

结果显示，耦合只发生在一层的导带和另一层的价带之间，而不是反过来。这种相互作用被称为不对称的层间耦合。

与石墨烯电传感方法相比，这项工作中提出的光学技术不依赖于通过层间滑动的偏振切换，使其成为测量不同材料中自发偏振的理想选择。使用光学测量的带隙和带偏移量化了K位点的耦合的强度，这对于具有滑动铁电性的半导体TMD的光电和铁电应用至关重要。

总之，利用费米极光对多级掺杂的电荷的独特敏感性来研究固有的层间电势，从而研究均匀的3R-MoS2双层中的自发极化。

研究结果为理解由扭曲的同质结构产生的摩尔纹超晶格提供了一个坚实的框架。除了通过位置相关的层间耦合发现的新的物理现象外，层间跳跃决定了摩尔纹电位深度和摩尔纹带的带宽。

层间跳跃和库仑相互作用之间的竞争导致了在各种实验中观察到的不同的相关绝缘状态。因此，彻底了解不同堆积顺序的层间耦合对于研究这些新型半导体摩尔材料至关重要。

通过使用各种TMD的异质结构，未来可以实现具有额外独特功能的不对称耦合。由于不需要偏振切换，目前的光学研究自发偏振的方法可用于广泛的极性半导体。

参考文献：Liang, J., Yang, D., Wu, J., Dadap, J. I., Watanabe, K., Taniguchi, T., Ye, Z. (2022). Optically Probing the Asymmetric Interlayer Coupling in Rhombohedral-Stacked MoS2 Bilayer. Physical Review X. https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.12.041005

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