大面积II型狄拉克半金属PtTe2中负太赫兹光电导率的观测
材料科学
2021-06-09 v2 强关联电子
光学
摘要
作为新近出现的II型狄拉克半金属，碲化铂（PtTe2）凭借其独特的结构与新颖的物理性质（如高载流子迁移率、强电子-声子耦合和可调带隙）而从其他二维贵金属过渡金属硫族化物中脱颖而出，这使 PtTe2 成为光电子学、谷电子学和远红外探测器应用的良好候选。尽管 PtTe2 的输运性质已被广泛研究，其非平衡载流子的动力学仍几乎未被探究。在此，我们采用光泵-太赫兹（THz）探针光谱（OPTP）系统研究不同泵浦通量、温度和膜厚下 PtTe2 薄膜的光生载流子动力学。光激发后，5 nm PtTe2 薄膜的 THz 光电导率（PC）初始骤增，而在亚皮秒时间尺度内 THz PC 变为负值，随后是持续数百皮秒（ps）的缓慢恢复过程。在 2 nm PtTe2 薄膜中未发现这一异常的 THz PC 响应。我们将这一意外的负 THz PC 归因于由强电子-Eg模声子耦合引起的小极化子形成，泵浦通量与温度依赖测量以及拉曼光谱进一步证实了这一点。此外，我们的研究给出了载流子冷却与极化子形成的亚皮秒时间尺度。本研究为揭示II型狄拉克半金属中光激发下光生载流子的潜在动力学演化机制提供了深入见解，对设计基于 PtTe2 的光电子器件具有基础重要性。
引用
@article{arxiv.2006.12931,
title = {Observation of Negative THz Photoconductivity in Large Area Type-II Dirac Semimetal PtTe2},
author = {Peng Suo and Huiyun Zhang and Shengnan Yan and Wenjie Zhang and Jibo Fu and Xian Lin and Song Hao and Zuanming Jin and Yuping Zhang and Chao Zhang and Feng Miao and Shi-Jun Liang and Guohong Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.12931},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 4 figures