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金属纳米颗粒诱导的 WSe$_{2}$ 单层中单光子发射器的温度依赖时间相干性

介观与纳米尺度物理 2023-07-17 v1

摘要

近年来,人们开展了大量研究以考察二维材料作为具有高光学与量子光学质量的单光子源的适用性。其中,过渡金属硫族化合物,尤其是 WSe2_{2},一直是深入研究的对象之一。然而,其单光子纯度与光子不可区分性仍是相较于自组装 InGaAs 量子点等成熟半导体系统最具挑战性的问题。在本工作中,我们探究了金属纳米颗粒诱导的 WSe2_{2} 单层中的量子发射器的发射特性。在准共振脉冲激发下,我们验证了洁净的单光子发射,其 g(2)(0)=0.036±0.004g^{(2)}(0) = 0.036\pm0.004。此外,我们通过迈克尔逊干涉术测定了其温度依赖的相干时间,在 4 K 下零声子线(ZPL)提取的值为 (13.5±\pm1.0) ps,在 8 K 下降低至 (9±\pm2) ps。相关的时间分辨光致发光实验揭示了衰减时间从 (2.4±\pm0.1) ns 下降至 (0.42±\pm0.05) ns。该衰减时间的变化由一个考虑 Förster 型共振能量转移过程的模型解释,该模型给出了从单光子发射器(SPE)到附近 Ag 纳米颗粒的强温度诱导能量损失。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.07282,
  title  = {Temperature dependent temporal coherence of metallic-nanoparticle-induced single-photon emitters in a WSe$_{2}$ monolayer},
  author = {Martin von Helversen and Lara Greten and Imad Limame and Chin-Wen Shih and Paul Schlaugat and Carlos Antón-Solanas and Christian Schneider and Bárbara Rosa1 and Andreas Knorr and Stephan Reitzenstein},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.07282},
  year   = {2023}
}