二维 MoSe$_2$ 单层中共振激发的激子动力学
介观与纳米尺度物理
2017-07-12 v1
摘要
我们报道了在 300K 至 77K 温度范围内，利用三脉冲四波混频 (FWM) 技术对单层 MoSe 进行共振激发和探测所得到的激子和三激子密度动力学。我们采用包含四个衰变过程的多指数三阶响应函数来模拟外差探测 FWM 信号的振幅和相位数据。我们在本征能带结构框架内提供了一致的解释，无需引入非本征效应。我们发现激子辐射寿命在亚皮秒量级，与近期报道的结果一致。在主导的辐射衰变之后，剩余的激子密度通过激子 - 声子散射或无序散射从初始激发的亮辐射态散射到不同性质的暗态，表现出较慢的动力学过程，时间尺度覆盖 10ps 至 10ns。这包括具有较大面内动量的直接亮跃迁，以及到间接暗态的间接暗跃迁。我们发现激子 - 激子湮灭在观测到的动力学中并不相关，这与非共振激发下的先前发现不同。77K 时的三激子密度显示出约 1ps 量级的衰变，与激子观测结果相似。几十皮秒后，三激子动力学类似于激子动力学，表明三激子电离发生在此时间尺度上。
引用
@article{arxiv.1704.05000,
title = {Resonantly excited exciton dynamics in two-dimensional MoSe$_2$ monolayers},
author = {L. Scarpelli and F. Masia and E. M. Alexeev and F. Withers and A. I. Tartakovskii and K. S. Novoselov and W. Langbein},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.05000},
year = {2017}
}