二维分子晶体中的面内与面间激子耦合
材料科学
2023-05-18 v2
摘要
理解低维分子固体中分子激子的性质在基础光物理及能量收集、开关电子学和显示器件等多种应用中至关重要。尽管如此，分子激子的空间演化及其跃迁偶极子尚未在分子尺度精度上被捕捉。在此，我们展示了在六方氮化硼（BN）晶体上组装生长的类层状二维（2D）苝-3,4,9,10-四羧酸二酐（PTCDA）晶体中的面内与面外激子演化。利用偏振分辨光谱与电子衍射方法确定了两个人字形构型基元分子的完整晶格常数与取向。在单层真正的二维极限下，由Kasha型层内耦合发生Davydov裂分的两种Frenkel发射随温度降低出现能量反转，增强了激子相干性。随着厚度增加，新出现的电荷转移激子的跃迁偶极矩因与Frenkel态混合而重新取向。当前对二维分子激子的空间解析将启发对低维分子系统更深入的理解与突破性应用。
引用
@article{arxiv.2208.06556,
title = {In-Plane and Out-of-Plane Excitonic Coupling in 2D Molecular Crystals},
author = {Dogyeong Kim and Sol Lee and Jiwon Park and Jinho Lee and Hee Cheul Choi and Kwanpyo Kim and Sunmin Ryu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.06556},
year = {2023}
}
备注
27 pages, 5 figures