中南大學物理學院劉艷平、何軍教授與澳大利亞悉尼大學劉宗文教授等國內外學者在國際知名期刊《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）上發表了題為“轉角WSe2超晶格莫爾激子光學微腔調控特性(Optical microcavity-induced moiré exciton localization in twisted WSe2homobilayer)”的研究論文。這一研究成果是低維物理與量子器件領域的重要突破。中南大學物理學院為該項研究成果的第一完成單位，博士研究生吳彪同學為論文第一作者，劉艷平教授為論文通訊作者。
轉角WSe2超晶格莫爾激子光學微腔調控特性
二維莫爾超晶格被證明是操控量子材料的多功能平臺，其原子排列的空間變化可修改電子結構，導致電子迷你帶的出現、電子相互作用的增強以及新型量子現象的發生。然而，現有的控制莫爾激子的策略主要集中在扭轉角度、晶格失配和堆疊層數上，而莫爾激子的實際應用卻受到了信號通常較弱的限制。為解決這一難題，該研究創新性地利用納米光學微腔實現了對轉角WSe2同質雙層超晶格的量子調控。研究人員通過對低溫PL光譜的細致檢查發現，光學微腔結構對莫爾電子超晶格的應變和電磁場的增強起到了協同作用，從而表現出更深的莫爾勢和更強的莫爾激子局部化效應。劉艷平教授表示，這一研究成果為精確控制光學微腔內莫爾勢提供了新的見解，為探索強相關量子現象開辟了新的途徑。
據悉，“低維物理與量子器件”是中南大學物理學院量子物理研究所的特色研究方向之一，也是“十四五”規劃重點發展支持方向。該研究得到了國家自然科學基金面上項目、湖南省自然科學基金杰出青年項目、湖南省重點研發項目、湖南省芙蓉學者特聘教授基金、中南大學創新驅動青年團隊項目、中南大學高性能復雜制造國家重點實驗室自主研究課題、澳大利亞ARC Discovery、博士后面上項目等多個項目的支持，并得到了中南大學高性能計算公共平臺在材料結構計算等方面的有力支持。