从较小带隙MoS2到较大带隙WS2的快速垂直能量传递
材料科学
2026-02-23 v3 光学
摘要
能量传递(ET)是由虚拟光子介导的偶极-偶极相互作用。传统上，ET发生于从较高（供体）到较低（受体）带隙材料之间。然而，在极少数情况下，ET可以发生于从较低带隙到较高带隙材料之间，取决于受体光致发光(PL)和供体吸收光谱之间的高度重叠。在本工作中，我们报告了一种从较小带隙MoS2到较大带隙WS2的ET过程，由于MoS2 B激子能级与WS2 A激子能级之间近似的"共振"重叠所致。通过增加层数使MoS2带隙从直接变为间接，导致ET速率降低，表现为WS2 PL发射的淬灭。我们的工作显示，在300 K时，ET时间尺度约为33 fs，快于MoS2激子间谱散射(K到K')时间，并且与快速电荷转移的时间尺度相竞争。因此，我们开辟了一种新的理解方向，以厘清间/垂直过程之间的竞争关系。
引用
@article{arxiv.2504.13318,
title = {Fast Interlayer Energy Transfer from the Lower Bandgap MoS2 to the Higher Bandgap WS2},
author = {Gayatri and Mehdi Arfaoui and Debashish Das and Tomasz Kazimierczuk and Sabrine Ayari and Natalia Zawadzka and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Adam Babinski and Saroj K. Nayak and Maciej R. Molas and Arka Karmakar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.13318},
year = {2026}
}