载流子耦合的超快结构动力学与支持型过渡金属化合物掺杂二硫化物异构结构的层间能量传输
介观与纳米尺度物理
2026-05-29 v1 材料科学
摘要
理解层状二维异构结构(HSs)中载流子和能量流动的电子耦合情况，对于在下一代光电子器件中利用载流子和声子传输以及热管理至关重要。通过利用反射型超快电子衍射，我们直接检验了支持型 MoS2/WS2 双层 HSs 以及它们各个单层材料的照射诱导的垂直结构动力学。实验证据揭示，由于在范德华 (vdW) 异合金之间发生层间电荷转移，单层材料中不存在超快载流子耦合的层内原子运动。这种显著的载流子-晶格相关性除表现为 HSs 增强光学吸收的电子耦合外，亦报告了由载流子-声子耦合和声子散射引起的能量流动不同路径及其相应特征时间。在较长的时间尺度上，热化原子运动的松弛可以充分用热传导模型来描述。MoS2/WS2 HSs 跨越的热边界导热系数 (TBC) 高于单层-基片界面处的数值；然而，相似的 TBC 值表明 vdW 接触处声子的耦合程度相当。这些结果进一步阐明了垂直堆叠 vdW HSs 的光学、声子及界面热特性。
引用
@article{arxiv.2605.30130,
title = {Carrier-coupled ultrafast structural dynamics and interlayer energy transport of supported transition metal dichalcogenide heterostructures},
author = {Md. Shaikot Alam Shakil and Ting-Hsuan Wu and Xing He and Abu Montakim Tareq and Zhenjia Zhou and Libo Gao and Naihao Chiang and Ding-Shyue Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.30130},
year = {2026}
}