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图1 在SiO2/Si衬底上以垂直方式堆叠并由六方氮化硼封装的WSe2/WS2/WSe2扭角异质三层结构。该异质结构由两层WSe2和一层WS2组成。顶部和底部的单层WSe2层是对齐的，而中间的WS2层相对于其他两个WSe2层旋转了约3°。此结构展示了扭角异质结的形成以及层间激子的发射现象。
图2 扭转异质三层结构中莫尔激子的局域化现象。在二维材料的扭曲异质结构中，通过调整晶格错配和层间扭转角(θ)，可以形成莫尔超晶格，从而产生周期性的莫尔势阱以捕获激子。在WSe2/WS2/WSe2异质三层结构中，存在两种II型能带排列，其中导带最小位于WS2层，而价带最大位于WSe2层的顶部和底部。当顶部和底部的WSe2层与中间的WS2层相对旋转时，在扭曲的WSe2/WS2界面处形成两个莫尔超晶格。莫尔激子的光谱特征变化表明莫尔耦合在界面上高度耦合，并在WSe2/WS2界面上强烈局限。两个扭转角界面处的莫尔超晶格会形成多个激子微带，这些微带可以捕获并调控激子的能量，从而产生莫尔激子。
图3 扭转WSe2/WS2/WSe2异质三层中莫尔激子的温度依赖性。通过研究光致发光(PL)强度随温度的变化，可以获得对莫尔激子局域性的重要见解。通过比较层内激子和莫尔激子的PL特征峰强度随温度的变化，可以观察到莫尔势阱对激子束缚态的热解离和热激发的影响。局域化的莫尔激子在莫尔势阱中具有更深的束缚势，因此需要更高的温度能量来使莫尔激子离开束缚态进入离域态。这种温度依赖性的研究有助于深入理解莫尔激子的局域化特性及其与温度之间的相互作用。
图4 扭曲WSe2/WS2/WSe2异质三层中莫尔激子的功率依赖性。在532 nm激光6 K激发下，研究了扭曲WSe2/WS2/WSe2异质三层中与功率相关的PL光谱。提取莫尔激子峰和层内激子峰PL强度随功率的变化趋势，研究激子的填充速率进一步区分莫尔激子和层内激子。
图5 在不同磁场下扭转WSe2/WS2/WSe2异质三层结构的磁-PL光谱。通过在磁场强度为-7、0和7 T时进行圆极化光致发光测量，可以观察到光谱随磁场的变化。为了进一步区分不同类型的激子，进行了磁光光致发光光谱的测量，以确定激子的有效g因子。结果显示莫尔激子和中性激子对应的有效g因子分别为-11.3±0.5、-10.5±0.2和-5.3±0.5。通过磁光光谱的分析，我们可以确定莫尔激子和中性激子的磁性行为，并得出它们对应的有效g因子值。这对于深入理解莫尔激子的性质以及其在磁场下的行为具有重要意义。
