Бир катмарлуу WS2 жана графенден жасалган эпитаксиалдык гетероструктурада ультра тез заряддын өтүшүн изилдөө үчүн биз убакыт жана бурч менен чечилген фотоэмиссиялык спектроскопияны (tr-ARPES) колдонобуз. Бул гетероструктура түз боштук жарым өткөргүчтүн артыкчылыктарын күчтүү спин-орбиталык байланыш жана күчтүү жарык-материя өз ара аракеттенүүсү менен айкалыштырат. Биз WS2деги А-козголгон резонанстагы фотокозголгондон кийин фотокозголгон тешиктер графен катмарына тез өтүп, ал эми фотокозголгон электрондор WS2 катмарында калаарын байкайбыз. Натыйжада заряд менен бөлүнгөн убактылуу абал ~1 пс өмүргө ээ болот. Биз тыянактарыбызды WS2 жана графен тилкелеринин салыштырмалуу тегиздөөсүнөн келип чыккан чачыранды фазалык мейкиндиктеги айырмачылыктарга байланыштырабыз, анткени жогорку чечилиштеги ARPES аныктаган. Спин-селективдүү оптикалык дүүлүктүрүү менен бирге, изилденген WS2/графен гетероструктурасы графенге оптикалык спиндин эффективдүү инъекциясы үчүн платформаны камсыздай алат.
Көптөгөн ар кандай эки өлчөмдүү материалдардын болушу ылайыкташтырылган диэлектрдик скринингге жана ар кандай жакындык-индукцияланган эффекттерге (1–3) негизделген такыр жаңы функциялар менен жаңы, акырында жука гетероструктураларды түзүү мүмкүнчүлүгүн ачты. Электроника жана оптоэлектроника тармагында келечектеги колдонмолор үчүн далилдөөчү принцибтик түзүлүштөр ишке ашырылган (4-6).
Бул жерде биз WS2 монокатмарынан, күчтүү спин-орбиталык байланышы бар түз бош жарым өткөргүчтөн жана инверсия симметриясынын (7) бузулушунан улам тилке структурасынын чоң спиндик бөлүнүүсүнөн жана жарым катмарлуу графенден турган эпитаксиалдык ван дер Ваальс гетероструктураларына көңүл бурабыз. конус тилкеси түзүлүшү жана өтө жогорку ташуучу кыймылдуулугу (8), суутек менен аяктаган SiC(0001) боюнча өстүрүлгөн. Ультра тез зарядды өткөрүү (9–15) жана жакындык менен шартталган спин-орбиталык бириктирүү эффекттеринин (16–18) биринчи көрсөткүчтөрү WS2/графенди жана ушул сыяктуу гетероструктураларды келечектеги оптоэлектрондук (19) жана оптоспинтрондук (20) колдонмолору үчүн келечектүү талапкерлер кылат.
Биз WS2/графендеги фотогенерацияланган электрон-тешик жуптарынын релаксация жолдорун убакыт жана бурч менен чечилүүчү фотоэмиссиялык спектроскопия (tr-ARPES) менен ачууну көздөдүк. Бул үчүн биз гетерструктураны WS2 (21, 12) ичиндеги А-экситонуна резонанстуу 2-эВ насостук импульстар менен козгойбуз жана 26-эВ фотон энергиясында экинчи убакыт кечиктирилген зонд импульсу менен фотоэлектрондорду чыгарабыз. Импульс, энергия жана убакыт менен чечилүүчү алып жүрүүчү динамикага жетүү үчүн насос-зонддун кечигүү функциясы катары жарым шардык анализатор менен фотоэлектрондордун кинетикалык энергиясын жана эмиссия бурчтарын аныктайбыз. Энергия жана убакыт резолюциясы тиешелүүлүгүнө жараша 240 meV жана 200 fs.
Биздин натыйжалар эпитаксиалдык тегизделген катмарлардын ортосунда заряддын өтө тез өтүшүнө түздөн-түз далилдерди берет, бул катмарлардын ыктыярдуу азимуталдык тегиздөөсү менен окшош кол менен чогулган гетероструктуралардагы бардык оптикалык техникага негизделген биринчи көрсөткүчтөрдү ырастайт (9–15). Мындан тышкары, биз бул төлөм которуу өтө ассиметриялуу экенин көрсөтүп турат. Биздин өлчөөлөр тиешелүүлүгүнө жараша WS2 жана графен катмарында жайгашкан, ~1 ps жашай турган, фотокозголгон электрондор жана тешиктер менен мурда байкалбаган заряд менен бөлүнгөн убактылуу абалды ачып берет. Биз өзүбүздүн тыянактарыбызды WS2 жана графен тилкелеринин салыштырмалуу тегиздөөсүнөн келип чыккан электрон жана тешиктерди өткөрүү үчүн чачыратуу фазасы мейкиндигиндеги айырмачылыктар менен чечмелейбиз. WS2/графен гетерструктуралары спин-жана өрөөн-селективдүү оптикалык дүүлүктүрүү (22–25) менен айкалышып, графенге эффективдүү ультра тез оптикалык спиндик инъекция үчүн жаңы платформаны камсыздай алат.
Figure 1A эпитаксиалдык WS2 / graphene гетероструктурасынын ΓK-багыты боюнча тилке структурасынын гелий чырагы менен алынган жогорку чечим ARPES өлчөө көрсөтөт. Дирак конусу тешикче кошулган, Дирак чекити тең салмактуулуктун химиялык потенциалынан ~0,3 эВ жогору жайгашкан. Split-бөлүнгөн WS2 валенттүү тилкесинин үстү тең салмактуулуктун химиялык потенциалынан ~1,2 эВ төмөн экени аныкталган.
(A) Поляризацияланбаган гелий лампасы менен ΓK багыты боюнча өлчөнгөн тең салмактуу фототок. (B) 26-eV фотон энергиясында p-поляризацияланган экстремалдык ультрафиолет импульстары менен өлчөнгөн терс насос-зонд кечигүү үчүн фототок. Үзүктүү боз жана кызыл сызыктар 2-сүрөттө өтмө чоку позицияларды алуу үчүн колдонулган сызык профилдеринин абалын белгилейт. (C) Насостун флюменти менен 2 эВ насостун фотон энергиясында фотокозголгондон кийин 200 fs фототоктун насостун индукцияланган өзгөрүүлөрү 2 мДж/см2. Фотоэлектрондордун пайда жана жоготуулары тиешелүүлүгүнө жараша кызыл жана көк түстө көрсөтүлгөн. Кутучалар 3-сүрөттө көрсөтүлгөн насос-зонд издери үчүн интеграция аймагын көрсөтөт.
1B-сүрөттө WS2ге жакын тилке структурасынын tr-ARPES сүрөтү жана насостук импульс келгенге чейин терс насос-зонддун кечигүүсүндө 26-eV фотон энергиясында 100-fs экстремалдык ультрафиолет импульстары менен өлчөнгөн графен К-пункттары көрсөтүлгөн. Бул жерде спиндик бөлүнүү үлгүнүн бузулушуна жана 2 эВ насостун импульсунун болушуна байланыштуу чечилбейт, бул спектрдик өзгөчөлүктөрдүн космостук заряддын кеңейишине алып келет. 1С-сүрөт насос-зонд сигналы максимумга жеткен 200 фс насостук-зонд кечигүүсүндө 1В-сүрөткө карата фототоктун насостук индукцияланган өзгөрүүлөрүн көрсөтөт. Кызыл жана көк түстөр тиешелүүлүгүнө жараша фотоэлектрондордун пайда жана жоготууларын көрсөтөт.
Бул бай динамиканы кененирээк талдоо үчүн, биз алгач Кошумча материалдарда кеңири түшүндүрүлгөндөй, WS2 валенттүү тилкесинин жана графен π-тилкесинин сызык сызыктары боюнча убактылуу чоку позицияларын аныктайбыз. 1B. Биз WS2 валенттүү тилкеси 90 мВга (сүр. 2А) жана графендин π-диапазону 50 мВга төмөндөй турганын көрөбүз (2Б-сүрөт). Бул жылыштардын экспоненциалдык өмүрү WS2 валенттик тилкеси үчүн 1,2 ± 0,1 пс жана графен π-тилкеси үчүн 1,7 ± 0,3 пс экени аныкталган. Бул эң жогорку жылыштар эки катмардын убактылуу заряддоосунун биринчи далилин берет, мында кошумча оң (терс) заряд электрондук абалдардын байланыш энергиясын көбөйтөт (төмөндөтөт). WS2 валенттүү тилкесинин өйдө жылышы 1С-сүрөттө кара кутуча менен белгиленген аймакта көрүнүктүү насос-зонд сигналы үчүн жооптуу экенин эске алыңыз.
WS2 валенттүү тилкесинин (A) жана графен π-тилкесинин (B) чоку абалынын өзгөрүшү, экспоненциалдык тууралар (калың сызыктар) менен бирге насостун кечигүү функциясы катары. WS2 нөөмөтүнүн иштөө мөөнөтү (A) 1,2 ± 0,1 ps. (Б) графендин жылышынын өмүрү 1,7 ± 0,3 пс түзөт.
Андан кийин, биз насос-зонд сигналын 1С-сүрөттөгү түстүү кутучалар менен көрсөтүлгөн аймактардын үстүнө бириктиребиз жана 3-сүрөттө насос-зонддун кечигүү функциясы катары алынган сандардын графигин түзөбүз. 3-сүрөттөгү 1 ийри сызык маалыматтарга экспоненциалдык туура келүүдөн алынган 1,1 ± 0,1 ps өмүрү менен WS2 катмарынын өткөргүч тилкесинин түбүнө жакын фотокозголгон ташыгычтар (Кошумча материалдарды караңыз).
1С-сүрөттөгү кутучалар менен көрсөтүлгөн аянттын үстүнөн фототокту интеграциялоо аркылуу алынган кечиктирүү функциясы катары насос-зонд издери. Калың сызыктар маалыматтарга экспоненциалдык туура келет. Ийри сызык (1) WS2 өткөргүч тилкесиндеги убактылуу ташуучу популяция. Ийри сызык (2) Тең салмактуулуктун химиялык потенциалынан жогору турган графендин π-тилкесинин насос-зонд сигналы. Ийри сызык (3) Тең салмактуулуктун химиялык потенциалынан төмөн графендин π-тилкесинин насос-зонд сигналы. Ийри (4) WS2 валенттик тилкесиндеги таза насос-зонд сигналы. Жашоо убакыттары (1де) 1,2 ± 0,1 ps, (2) 180 ± 20 fs (пайда) жана ~2 ps (жоготуу) жана (3) 1,8 ± 0,2 пс деп табылган.
3-сүрөттүн 2 жана 3 ийри сызыктарында графен π-диапазонун насос-зонд сигналын көрсөтөбүз. Тең салмактуулуктун химиялык потенциалынан (3-сүрөттөгү 2 ийри сызык) электрондордун күчөшү теңсалмактуу химиялык потенциалдан төмөн электрондордун жоголушуна (3-ийри сызыкта 1,8 ± 0,2 пс) салыштырмалуу бир кыйла кыскараак (180 ± 20 fs) өмүргө ээ экенин аныктайбыз. 3-сүрөт). Андан ары, 3-сүрөттүн 2-ийри сызыгындагы фототоктун баштапкы күчөшү t = 400 фс учурунда ~2 пс өмүрү менен жоготууга айланганы аныкталган. Пайда менен жоготуулардын ортосундагы асимметрия ачык эмес бир катмарлуу графендин насостук зонд сигналында жок экени аныкталды (Кошумча материалдарда S5-сүрөттү караңыз), бул асимметрия WS2/графен гетероструктурасында катмарлар аралык кошулуунун кесепети экенин көрсөтүп турат. Тең салмактуулуктун химиялык потенциалынан жогору жана төмөн кыска мөөнөттүү пайданы жана узак мөөнөттүү жоготууларды байкоо гетероструктураны фотокозголгондо электрондор графен катмарынан эффективдүү чыгарыларын көрсөтөт. Натыйжада, графен катмары оң заряддуу болуп калат, бул 2В-сүрөттө табылган π-тилкесинин байланыш энергиясынын көбөйүшүнө шайкеш келет. π-диапазонун төмөндөшү тең салмактуулуктун химиялык потенциалынын жогору жагындагы Ферми-Дирак тең салмактуулугунун жогорку энергиялуу куйругун алып салат, бул 3-сүрөттүн 2 ийри сызыгында насос-зонд сигналынын белгисинин өзгөрүшүн жарым-жартылай түшүндүрөт. бул эффект π-диапазондогу электрондордун убактылуу жоготуусу менен дагы күчөтүлгөнүн төмөндө көрсөтүңүз.
Бул сценарий 3-сүрөттүн 4 ийри сызыгындагы WS2 валенттүү тилкесинин таза насос-зонд сигналы менен колдоого алынат. Бул маалыматтар 1B-сүрөттөгү кара кутуча тарабынан берилген аянт боюнча эсептөөлөрдү интеграциялоо жолу менен алынган. бардык насостук-зонд кечиктирилишинде валенттүү тилке. Эксперименттик ката тилкелеринде биз насос-зонддун кечигүүсүнө WS2 валенттик тилкесинде тешиктердин бар экендигине эч кандай көрсөткүч таба албайбыз. Бул фотокозголгондон кийин бул тешиктер биздин убактылуу резолюциябызга салыштырмалуу кыска убакыттын ичинде тездик менен толтуруларын көрсөтүп турат.
WS2/графен гетероструктурасында ультра тез зарядды бөлүү жөнүндөгү гипотезабыздын акыркы далилин камсыз кылуу үчүн, биз Кошумча материалдарда майда-чүйдөсүнө чейин сүрөттөлгөндөй графен катмарына которулган тешиктердин санын аныктайбыз. Кыскача айтканда, π-тилкесинин убактылуу электрондук бөлүштүрүү Fermi-Dirac бөлүштүрүү менен жабдылган. Андан кийин тешиктердин саны убактылуу химиялык потенциал жана электрондук температура үчүн алынган маанилерден эсептелген. Натыйжа 4-сүрөттө көрсөтүлгөн. Биз жалпы саны ~5 × 1012 тешик/см2 WS2ден экспоненциалдык өмүрү 1,5 ± 0,2 пс болгон графенге которулгандыгын табабыз.
Насос-зонддун кечигүү функциясы катары π-диапазондогу тешиктердин санынын өзгөрүшү, экспоненциалдык туура келүү менен бирге 1,5 ± 0,2 ps кызмат мөөнөтүн берет.
Фиг. 2ден 4кө чейин WS2/graphene гетероструктурасында өтө тез зарядды өткөрүү үчүн төмөнкү микроскопиялык сүрөт пайда болот (сүрөт 5). WS2/графен гетерструктурасынын 2 эВдеги фотокоторуу WS2деги А-экситонду үстөмдүк кылат (сүр. 5А). Графендеги Дирак чекити боюнча, ошондой эле WS2 менен графен тилкелеринин ортосундагы кошумча электрондук толкундоолор энергиялык жактан мүмкүн, бирок бир кыйла азыраак эффективдүү. WS2 валенттик тилкесиндеги фотокозголгон тешиктер биздин убактылуу резолюциябызга салыштырмалуу кыска убакыт шкаласында графен π-тилкесинде келип чыккан электрондор тарабынан кайра толтурулат (сүрөт 5А). WS2 өткөргүч тилкесиндеги фотокозголгон электрондор ~1 пс өмүргө ээ (5В-сүрөт). Бирок, графен π-тилкесиндеги тешиктерди толтуруу үчүн ~2 ps талап кылынат (сүрөт 5В). Бул WS2 өткөргүч тилкеси менен графен π-тилкесинин ортосундагы түз электрондон тышкары, толук динамикасын түшүнүү үчүн кошумча релаксация жолдорун (мүмкүн, кемтик абалдары аркылуу (26)) эске алуу керектигин көрсөтүп турат.
(A) 2 эВда WS2 А-козголгон резонанстагы фотокозгулуу WS2 өткөргүч тилкесине электрондорду киргизет. WS2 валенттик тилкесиндеги тиешелүү тешиктер графен π-диапазонундагы электрондор тарабынан заматта толтурулат. (B) WS2 өткөргүч тилкесиндеги фотокозголгон алып жүрүүчүлөрдүн өмүрү ~1 ps. Графен π-диапазонундагы тешиктер ~2 ps жашайт, бул сызык жебелер менен көрсөтүлгөн кошумча чачыратуу каналдарынын маанилүүлүгүн көрсөтүп турат. (А) жана (В) тилкесиндеги кара үзүк сызыктар тилкедеги жылыштарды жана химиялык потенциалдын өзгөрүшүн көрсөтөт. (C) Убактылуу абалда WS2 катмары терс заряддуу, ал эми графен катмары оң заряддуу. Тегерек поляризацияланган жарык менен спин-селективдүү дүүлүктүрүү үчүн WS2деги фотокозголгон электрондор жана графендеги тиешелүү тешиктер карама-каршы спиндик поляризацияны көрсөтөт деп күтүлүүдө.
Убактылуу абалында фотокозголгон электрондор WS2 өткөргүч тилкесинде, ал эми фотокозголгон тешиктер графендин π-тилкесинде жайгашкан (сүр. 5С). Бул WS2 катмары терс заряддуу, ал эми графен катмары оң заряддуу дегенди билдирет. Бул убактылуу чоку жылыштарын (2-сүрөт), графендик насос-зонд сигналынын асимметриясын (3-сүрөттүн 2 жана 3 ийри сызыгы), WS2 валенттик тилкесинде тешиктердин жоктугун (4-сүрөт 3-сүрөт) түзөт. , ошондой эле графен π-тилкесиндеги кошумча тешиктер (4-сүрөт). Бул заряд менен бөлүнгөн абалдын иштөө мөөнөтү ~1 ps (ийри 1 3-сүрөт).
Окшош заряд менен бөлүнгөн өткөөл абалдар эки тике тилкелүү жарым өткөргүчтөн жасалган, тиешелүү ван-дер-Ваальс гетероструктураларында байкалган, II типтеги тилкелүү жана тепкичтүү тилкеси (27–32). Фотокозголгондон кийин электрондор жана тешиктер гетерструктуранын ар кандай катмарларында жайгашкан өткөргүч зонасынын түбүнө жана валенттүүлүк тилкесинин жогору жагына тез жылып кетээри аныкталган (27–32).
Биздин WS2/графен гетероструктурасында электрондор жана тешиктер үчүн энергетикалык жактан эң ыңгайлуу жер металлдык графен катмарындагы Ферми деңгээлинде. Демек, электрондор да, тешиктер да графен π-диапазонуна тез өтөт деп күтүүгө болот. Бирок, биздин өлчөөлөр ачык-айкын көрсөтүп турат, тешик өткөргүч (<200 fs) электрон өткөрүүгө караганда алда канча натыйжалуу (~1 ps). Биз муну WS2 жана графен тилкелеринин салыштырмалуу энергетикалык тегиздөөсүнө байланыштырабыз. 1A-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, бул жакында болжолдонгон (14, 15) электрондорду өткөрүүгө салыштырмалуу тешиктерди өткөрүү үчүн жеткиликтүү акыркы абалдардын көбүрөөк санын сунуш кылат. Бул учурда, ~2 eV WS2 тилкесин алганда, графен Дирак чекити жана тең салмактуулуктун химиялык потенциалы WS2 тилкесинин ортосунан ~0,5 жана ~0,2 эВ жогору жайгашкан, электрон-тешик симметриясын бузуп. Биз тешик өткөрүп берүү үчүн жеткиликтүү акыркы абалдардын саны электрон өткөрүүгө караганда ~6 эсе көп экенин байкайбыз (Кошумча материалдарды караңыз), ошондуктан тешиктердин өткөрүлүшү электрон өткөрүүгө караганда тезирээк болот деп күтүлүүдө.
Байкалып жаткан ультра ылдам ассиметриялык заряддын өткөрүлүшүнүн толук микроскопиялык сүрөтү WS2деги А-экситон толкун функциясын түзгөн орбиталдардын жана графен π-диапазонун, тиешелүүлүгүнө жараша, ар кандай электрон-электрондук жана электрон-фонондук чачырандылардын ортосундагы дал келүүнү да эске алышы керек. каналдар, анын ичинде импульстун, энергиянын, спиндин жана псевдоспиндин сакталышы менен коюлган чектөөлөр, плазмадагы термелүүлөрдүн таасири (33), ошондой эле заряддын берилишине ортомчу боло турган когеренттүү фонон термелүүлөрдүн мүмкүн болуучу дисплациялык дүүлүктүрүү ролу (34, 35) . Ошондой эле, байкалган заряддын өтүү абалы заряд өткөрүү экситондорунан же эркин электрон-тешик түгөйлөрүнөн турабы деп божомолдоого болот (Кошумча материалдарды караңыз). Бул маселелерди тактоо үчүн ушул макаланын алкагынан тышкары теориялык изилдөөлөр талап кылынат.
Кыскача айтканда, биз эпитаксиалдык WS2/графен гетероструктурасында ультра ылдам катмар аралык заряддын өтүшүн изилдөө үчүн tr-ARPES колдондук. Биз 2 эВде WS2нин А-козголгон резонансында дүүлүккөндө фотокозголгон тешиктер графен катмарына тез өтүп, фотокозголгон электрондор WS2 катмарында калаарын аныктадык. Биз муну тешик өткөрүп берүү үчүн жеткиликтүү акыркы абалдардын саны электрон өткөрүүгө караганда көбүрөөк экендиги менен түшүндүрдүк. Заряддан бөлүнгөн убактылуу абалдын өмүрү ~1 пс экени аныкталды. Тегерек поляризацияланган жарыкты (22–25) колдонуу менен спин-селективдүү оптикалык дүүлүктүрүү менен айкалышта байкалган ультра ылдам заряддын өтүшү спиндин өтүшү менен коштолушу мүмкүн. Бул учурда, изилденген WS2/графен гетероструктурасы графенге эффективдүү оптикалык айлануу инъекциясы үчүн колдонулушу мүмкүн, натыйжада жаңы оптоспинтрондук түзүлүштөр пайда болот.
Графен үлгүлөрү SiCrystal GmbH компаниясынан коммерциялык жарым өткөргүч 6H-SiC(0001) пластинкаларында өстүрүлгөн. N-допдолгон пластиналар 0,5 ° дан төмөн туура эмес кесилген огунда болгон. SiC субстрат чийиктерди алып салуу жана үзгүлтүксүз жалпак террасаларды алуу үчүн суутектелген. Таза жана атомдук жалпак Si-учурдуу бет андан кийин үлгүнү Ar атмосферасында 1300°C 8 мүнөткө күйгүзүү аркылуу графиттелген (36). Ошентип, биз бир көмүртек катмарын алдык, анда ар бир үчүнчү көмүртек атому SiC субстратына коваленттик байланыш түзүүчү (37). Андан кийин бул катмар суутек интеркалациясы аркылуу толугу менен sp2-гибриддештирилген квази эркин туруучу тешик кошулган графенге айланган (38). Бул үлгүлөр graphene / H-SiC (0001) деп аталат. Бардык процесс Aixtron компаниясынын коммерциялык Black Magic өсүү камерасында ишке ашырылган. WS2 өсүшү стандарттык ысык дубал реакторунда прекурсорлор катары 1:100 массасынын катышы менен WO3 жана S порошокторун колдонуу менен төмөнкү басымдагы химиялык бууларды жайгаштыруу (39, 40) аркылуу ишке ашырылган. WO3 жана S порошоктору тиешелүүлүгүнө жараша 900 жана 200°Cде сакталган. WO3 порошок субстрат жакын жайгаштырылган. Аргон 8 sccm агымы менен алып жүрүүчү газ катары колдонулган. Реактордогу басым 0,5 мбарда сакталган. Үлгүлөр экинчилик электрондук микроскопия, атомдук күч микроскопиясы, Раман жана фотолюминесценция спектроскопиясы, ошондой эле аз энергиялуу электрон дифракциясы менен мүнөздөлгөн. Бул өлчөөлөр эки түрдүү WS2 бир кристаллдык домендерин аныктады, мында ΓK- же ΓK'-багыты графен катмарынын ΓK-багыты менен дал келет. Домен тараптын узундугу 300 жана 700 нм ортосунда өзгөрүлүп, жалпы WS2 камтуусу ARPES анализине ылайыктуу ~40% га жакын болду.
Статикалык ARPES эксперименттери жарым шардык анализатор (SPECS PHOIBOS 150) менен электрондун энергиясын жана импульсту эки өлчөмдүү аныктоо үчүн заряд менен туташтырылган түзүлүш-детектор системасын колдонуу менен аткарылды. Бардык фотоэмиссия эксперименттери үчүн поляризацияланбаган, монохроматтык He Iα нурлануусу (21,2 эВ) жогорку агымдуу He разряд булагынын (VG Scienta VUV5000) колдонулган. Биздин эксперименттердеги энергия жана бурчтук токтом, тиешелүүлүгүнө жараша 30 meV жана 0,3 ° (0,01 Å−1 туура келет) караганда жакшыраак болгон. Бардык эксперименттер бөлмө температурасында өткөрүлдү. ARPES - бул өтө сезгич техника. WS2 жана графен катмарынан фотоэлектрондорду чыгаруу үчүн WS2 толук эмес камтуусу ~40% болгон үлгүлөр колдонулган.
tr-ARPES орнотуусу 1 кГц Titanium: Sapphire күчөткүчүнө (Coherent Legend Elite Duo) негизделген. Аргондо жогорку гармоникаларды пайда кылуу үчүн 2 мДж чыгаруу кубаттуулугу колдонулган. Пайда болгон экстремалдык ультрафиолет нуру торлуу монохроматор аркылуу өтүп, 26 эВ фотон энергиясында 100-fs зонд импульстарын чыгарат. 8мДж күчөткүч чыгаруу күчү оптикалык параметрдик күчөткүчкө жөнөтүлдү (Light Conversion'тен HE-TOPAS). 1 эВ фотон энергиясындагы сигнал нуру 2 эВ насостук импульстарды алуу үчүн бета барий борат кристалында жыштык эки эсеге көбөйтүлгөн. tr-ARPES өлчөөлөрү жарым шардык анализатор (SPECS PHOIBOS 100) менен аткарылган. Жалпы энергия жана убактылуу резолюция тиешелүүлүгүнө жараша 240 meV жана 200 fs болгон.
Бул макала үчүн кошумча материал http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/20/eaay0761/DC1 дареги боюнча жеткиликтүү
Бул ачык жеткиликтүү макала Creative Commons Attribution-Commercial эмес лицензиясынын шарттарына ылайык таркатылып, аны каалаган чөйрөдө колдонууга, жайылтууга жана кайра чыгарууга уруксат берет. келтирилген.
ЭСКЕРТҮҮ: Биз сиздин электрондук почтаңыздын дарегиңизди гана сурайбыз, андыктан сиз баракчаны сунуштап жаткан адам сиз аны көрүүнү каалап жатканыңызды жана ал керексиз кат эмес экенин билиши үчүн. Биз эч кандай электрондук почта дарегин басып жок.
Бул суроо адам зыяратчы экениңизди текшерүү жана автоматташтырылган спам жөнөтүүнү алдын алуу үчүн.
Свен Эслиманн, Антонио Росси, Мариана Чавес-Сервантес, Разван Краузе, Бенито Арнольди, Бенжамин Штадмюллер, Мартин Эслиманн, Стивен Форти, Филиппо Фаббри, Камилла Колетти, Изабелла Гиерц
Биз WS2/графен гетероструктурасында графенге оптикалык спиндин инъекциясын камсыз кылуучу өтө тез заряддын бөлүнүшүн аныктайбыз.
Свен Эслиманн, Антонио Росси, Мариана Чавес-Сервантес, Разван Краузе, Бенито Арнольди, Бенжамин Штадмюллер, Мартин Эслиманн, Стивен Форти, Филиппо Фаббри, Камилла Колетти, Изабелла Гиерц
Биз WS2/графен гетероструктурасында графенге оптикалык спиндин инъекциясын камсыз кылуучу өтө тез заряддын бөлүнүшүн аныктайбыз.
© 2020 Илимди өнүктүрүү боюнча Америка Ассоциациясы. Бардык укуктар корголгон. AAAS HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef жана COUNTER.Science Advances ISSN 2375-2548 өнөктөшү болуп саналат.
Билдирүү убактысы: 25-май-2020