单层半导体过渡金属二硫族化合物具有破坏的反转对称性和强的自旋轨道耦合，导致其具有独特的自旋谷锁定效应。在2H堆叠的原始多层中，自旋谷锁定会产生电子超晶格结构，其中交替层对应于势垒和量子阱，这取决于自旋谷指数。近日，来自华盛顿大学物理系的Xiaodong Xu等人首次证实在自旋谷锁定超晶格中存在有一种偶极激子，其电子和空穴成分以每隔一层的配置分离：即，在两个偶数层或两个奇数层中。

文章要点：

1) 该研究发现，这样的激子通过与层内激子的杂化而变得光学明亮，这种效应还表现为反射光谱中存在多个反交叉图案，因为偶极激子通过电场的层内共振进行调谐；

2) 此外，反射光谱进一步揭示了每隔一层激子的激发态轨道，阐明了与层内激子相同数量级的相当大的结合能，且随着层厚度的增加，偶极激子可以形成一维Bose–Hubbard链，并显示出依赖于层数的精细光谱结构。

参考资料：

Zhang, Y., Xiao, C., Ovchinnikov, D. et al. Every-other-layer dipolar excitons in a spin-valley locked superlattice. Nat. Nanotechnol. (2023).

10.1038/s41565-023-01350-1

https://doi.org/10.1038/s41565-023-01350-1