研究目的
利用二维电子光谱研究单层MoS2中的激子相互作用。
研究成果
该研究揭示了单层二硫化钼中激子相互作用的奥秘，展现了超快弛豫过程以及双激子形成导致的交叉峰现象。理论模型与实验结果相互印证，表明光学激子退相干及向暗激子态的散射过程是关键机制。
研究不足
该研究仅限于77K温度下的单层MoS2材料，且激子弛豫机制与激子-激子相互作用尚未完全阐明。
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[2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 利用宽带二维电子光谱探测单层MoS?中的激子效应
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[2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 利用宽带二维电子光谱探测单层MoS?中的激子效应
DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8873361
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
原子级薄的过渡金属二硫化物（TMDs）因其卓越的物理特性，在光电子学领域备受关注。单层（1L）TMDs中强烈的量子限域效应导致库仑相互作用屏蔽较弱，使得光激发产生的激子具有高达数百毫电子伏特的强束缚能。虽然线性光学技术已详细研究了TMDs的稳态特性，但近期时间分辨非线性光谱（主要是超快泵浦-探测技术）的应用，使得在飞秒时间尺度上研究激发态动力学成为可能，进而引发了对激子弛豫机制及激子-激子相互作用本质的探讨。在各类TMDs中，单层MoS2的光谱特征是在可见光波段（1.9电子伏特和2.05电子伏特）呈现两个激子性质的峰——即A激子和B激子。它们源于自旋-轨道劈裂的价带顶与K/K'点附近导带底之间的光学跃迁。本研究采用二维电子光谱（2DES）追踪单层MoS2中亚皮秒尺度的激子相互作用。我们报道了在77K温度下，使用脉宽小于20飞秒的宽带脉冲对化学气相沉积生长的单层MoS2样品进行的2DES测量。凭借其独特的高时间分辨率与高光谱分辨率组合，2DES技术同步获取了覆盖A/B激子的系列激发/探测关联能量图谱（不同延迟时间T）。
作者：
Margherita Maiuri，Stefano Dal Conte，Mattia Russo，Junjia Wang，Giancarlo Soavi，Dumitru Dumcenco，Andras Kis，Malte Selig，Sandra Khun，Marten Richter，Andreas Knorr，Andrea C. Ferrari，Giulio Cerullo
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