双层石墨的超快带隙重整
介观与纳米尺度物理
2026-02-23 v1 其他凝聚态物理
摘要
我们通过亚秒钟时间和角分辨率光子谱学，展示了在由伯纳尔堆叠双层石墨和单层银构成的异质结构中，光激发的层间电荷转移暂时性地调制了银-石墨界面上的固有势场。这充当了一种超快光电子栅极，驱动动量相关的带重整，导致亚秒钟尺度上暂时性带隙的开启。同时，光生热载流子增强了电子屏蔽，导致带隙在超过热平衡值的情况下随之关闭。这些发现揭示了双层石墨中两种不同的光激发、可逆电子带结构控制机制——层间电荷转移和热载流子增强屏蔽——为石墨基异质结构的超快电子性质控制提供了通用框架。这开辟了实现超快光电子器件以及探索双层石墨在非平衡条件下相关量子相的新途径。
引用
@article{arxiv.2602.18065,
title = {Ultrafast Band-Gap Renormalization in Bilayer Graphene},
author = {Eduard Moos and Zhi-Yuan Deng and Hauke Beyer and Arpit Jain and Chengye Dong and Li-Syuan Lu and Joshua A. Robinson and Kai Rossnagel and Michael Bauer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.18065},
year = {2026}
}