Théorie de l'absorption optique par des excitons intercalaires dans des hétérocalques formés de dichalcogénures de métaux de transition

Nous présentons une théorie de l'absorption optique par des excitons intercalaires dans un hétérocalque formé à partir de dichalcogénures de métaux de transition. La théorie prend en compte la présence de petites rotations relatives qui produisent un déplacement de moment entre les bandes d'électrons et de trous situées dans différentes couches, ainsi qu'un motif moiré dans l'espace réel. En raison du déplacement de moment, les excitons intercalaires optiquement actifs se trouvent aux coins de la zone de Brillouin moirée, plutôt qu'à son centre, et auraient des règles de sélection optique elliptiques si les couches individuelles étaient invariant de translation. Nous montrons que l'énergie potentielle moiré des excitons restaure les règles de sélection optique circulaires en couplant des excitons avec des moments de centre de masse différents. Une variété d'excitons intercalaires avec les deux sens d'activité optique circulaire, et des énergies ajustables par angle de torsion, sont présents à chaque vallée. Les états d'exciton de la plus basse énergie sont généralement localisés près des minima d'énergie potentielle des excitons. Nous discutons de la possibilité d'utiliser le motif moiré pour obtenir des réseaux bidimensionnels évolutifs de points quantiques presque identiques.