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暗激子的超快纳米成像

介观与纳米尺度物理 2025-01-08 v1

摘要

空间异质性在二维量子材料中的作用与影响,是关于这些材料在光电子学和量子信息科学中未来应用的主要研究课题之一。特别是在过渡金属硫族化合物异质结构中,以纳米空间分辨率和超快时间分辨率直接获取暗激子图景中的异质性极为迫切,但在很大程度上仍难以实现。在此,我们引入超快暗场动量显微术,以 55 飞秒时间分辨率和 500~nm 空间分辨率对扭曲 WSe2_2/MoS2_2 异质结构中的暗激子形成动力学进行时空分辨。这使我们能够直接绘制电子与激子结构中的空间异质性,并将其与暗激子形成和弛豫动力学相关联。同步超快纳米尺度暗场动量显微术与光谱学的优势对本研究具有开创性意义,并为具有空前光谱与时空能力的新类型实验打开了大门。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.18908,
  title  = {Ultrafast nano-imaging of dark excitons},
  author = {David Schmitt and Jan Philipp Bange and Wiebke Bennecke and Giuseppe Meneghini and AbdulAziz AlMutairi and Marco Merboldt and Jonas Pöhls and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Sabine Steil and Daniel Steil and R. Thomas Weitz and Stephan Hofmann and Samuel Brem and G. S. Matthijs Jansen and Ermin Malic and Stefan Mathias and Marcel Reutzel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.18908},
  year   = {2025}
}

备注

39 pages, 4 main figures, 8 supplemental figures