空間異質(zhì)性對(duì)二維材料行為的影響，就是將這些材料應(yīng)用于光電子學(xué)和量子信息科學(xué)的重大挑戰(zhàn)之一。特別地，過(guò)渡金屬硫族化合物的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，非常需要直接獲得具有納米空間和超快時(shí)間分辨率的暗激子中的空間異質(zhì)性。但在很大程度上，仍然難以實(shí)現(xiàn)。
近日，德國(guó) 哥廷根大學(xué)(Georg-August-Universit?t G?ttingen)David Schmitt，Stefan Mathias & Marcel Reutzel等，在Nature Photonics上發(fā)文，報(bào)道了超快暗場(chǎng)動(dòng)量顯微鏡，以55fs時(shí)間分辨率和480nm空間分辨率，表征了時(shí)空分辨轉(zhuǎn)角WSe2/MoS2異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的暗激子形成動(dòng)力學(xué)。還直接繪制了電子和激子結(jié)構(gòu)的空間不均勻性，并將暗激子形成和弛豫動(dòng)力學(xué)相關(guān)聯(lián)。
圖1: WSe2/MoS2異質(zhì)結(jié)構(gòu)中，實(shí)空間和動(dòng)量空間特性，以及超快暗場(chǎng)動(dòng)量顯微鏡的工作原理。
圖2: 層內(nèi)K激子和動(dòng)量間接層間激子interlayer exciton，ILX形成和弛豫動(dòng)力學(xué)的時(shí)空快照。
圖3: 亮K激子和暗層間激子ILX能量分布的空間-光譜成像。
圖4: 層間激子ILX形成動(dòng)力學(xué)和激子能量分布的相關(guān)性。
這種同步超快納米尺度暗場(chǎng)動(dòng)量顯微鏡和光譜學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于，實(shí)現(xiàn)了光電發(fā)射光譜函數(shù)的時(shí)空成像，同時(shí)還攜帶了關(guān)于單粒子能帶結(jié)構(gòu)、多體相互作用和關(guān)聯(lián)現(xiàn)象的能量和動(dòng)量分辨信息。
參考文獻(xiàn)： 中國(guó)光學(xué)期刊網(wǎng)
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