在2D石墨烯半导体异构结构中介层合的非线性纳米成像
Wenjin Luo1,2, Renkang Song1, Benjamin G Whetten2
1MOE Key Laboratory of Advanced Micro-Structured Materials, Shanghai Frontiers Science Center of Digital Optics, Institute of Precision Optical Engineering and School of Physics Science and Engineering Tongji University, Shanghai, 200092, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|January 27, 2024
概括
能量转移,而不是电荷转移,主导着2D异构结构中的光学反应. 这项研究使用纳米级成像和建模来测量层间能量传输时间,即使样本有缺陷.
科学领域:
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 2D异构的量子性质取决于层间合和电荷/能量转移.
- 层间动力学对结构变化敏感,例如缺陷和粒度边界.
- 由于纳米尺度的异质性,区分电荷和能量传输是具有挑战性的.
研究的目的:
- 解决石墨烯/WSe2异构结构中的内部和层间动态.
- 要区分电荷和能量传递机制.
- 测量独立于结构缺陷的层间能量转移时间.
主要方法:
- 使用纳米尺度成像与连贯的四波混合 (FWM) 和不连贯的两光子光发光 (2PPL).
- 采用了一个依赖尖端距离的合速率方程模型.
- 嵌入的六角化 (hBN) 间隔层来控制层间距离.
主要成果:
- 证明了能量转移,而不是电荷转移,决定了层间合的光学响应.
- 通过纳米-FWM和-2PPL观察到通过Nano-FWM和-2PPL在间层和内层放松中明显的尖端样本距离依赖的修饰.
- 导出了 ~ 1 ps 的介层能量传递时间,与现有文献一致.
结论:
- 能量转移是这些二维异构结构的光学反应中占主导地位的机制.
- 结合成像和建模方法可以确定固有的样品特性,尽管异质.
- 这种技术提供了一种途径,可以精确地描述复杂的二维材料中层间动态.


