摘要 相干激子的长距离快速传输对于高速激子电路和量子计算应用的开发具有重要意义。然而,由于材料中原生状态下的激子传输存在较大的非均匀展宽和失相效应,因此大多数相干激子仅在某些低维半导体与腔耦合时才能观察到。在这里,通过将相干激子限制在二维量子极限,我们首次在原子级厚度的二维 (2D) 有机半导体中观察到分子聚集引起的相干态间激子的“超传输”,测得的高有效激子扩散系数在室温下约为 346.9 cm 2 /s。这个值比其他有机分子聚集体和低维无机材料的值高出一个到几个数量级。单层并五苯样品是一种非常干净的二维量子系统(厚度约 1.2 纳米),具有高结晶性(J 型聚集)和最小的界面态,在未与任何光学腔耦合的情况下,表现出来自 Frenkel 激子的超辐射发射,这通过温度相关的光致发光 (PL) 发射、高度增强的辐射衰减率、显著缩小的 PL 峰宽和强方向性平面内发射得到了实验证实。观察到单层并五苯样品中的相干性在 ~135 个分子上非局域化,这明显大于在其他有机薄膜中观察到的值(几个分子)。此外,单层并五苯样品中激子的超传输表现出高度的各向异性行为。我们的研究结果为未来高速激子电路、快速 OLED 和其他光电器件的开发铺平了道路。
1 Laboratory of Study of Microstructures, Onera-CNRS, University Paris-Saclay, BP 72, 92322 CHECTILLON CEDEX, France 2 University Paris-Saclay, UVSQ, CNRS, GEMAC, 78000, Versailles, France 3 Tim Taylor Department of Chemical Engineering, Kansas State University Manhattan, KS 66506, USA 4 Laboratory of Multimate and Interfaces, UMR CNRS 5615, Univ Lyon University Claude Bernard Lyon 1, F-69622 Villeurbanne, France 5 Laboratory Mateis, UMR CNRS 5510, Univ Lyon, INSA Lyon, F-69621 Villeurbanne, France 6 Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science, 1-1 Namiki, Tsukuba 305-0044,日本7电子和光学材料研究中心,国家材料科学研究所,1-1 Namiki,Tsukuba,Tsukuba 305-0044,日本(日期:
摘要 相干激子的长距离快速传输对于高速激子电路和量子计算应用的开发具有重要意义。然而,由于材料中原生状态下的激子传输存在较大的非均匀展宽和失相效应,因此大多数相干激子仅在某些低维半导体与腔耦合时才能观察到。在这里,通过将相干激子限制在二维量子极限,我们首次在原子级厚度的二维 (2D) 有机半导体中观察到分子聚集引起的相干态间激子的“超传输”,测得的高有效激子扩散系数在室温下约为 346.9 cm 2 /s。这个值比其他有机分子聚集体和低维无机材料的值高出一个到几个数量级。单层并五苯样品是一种非常干净的二维量子系统(厚度约 1.2 纳米),具有高结晶性(J 型聚集)和最小的界面态,在未与任何光学腔耦合的情况下,表现出来自 Frenkel 激子的超辐射发射,这通过温度相关的光致发光 (PL) 发射、高度增强的辐射衰减率、显著缩小的 PL 峰宽和强方向性平面内发射得到了实验证实。观察到单层并五苯样品中的相干性在 ~135 个分子上非局域化,这明显大于在其他有机薄膜中观察到的值(几个分子)。此外,单层并五苯样品中激子的超传输表现出高度的各向异性行为。我们的研究结果为未来高速激子电路、快速 OLED 和其他光电器件的开发铺平了道路。
摘要:甲基铵铅三纤维胺钙钛矿(Mapbbr 3)是重要的材料,例如,用于发光应用和串联太阳能电池。相关的光物理特性受激发态以激发态的复杂且相对较少理解的相互作用和自由电荷载体的相互作用而产生的许多现象。在这项研究中,我们在可见光和Terahertz范围内结合了瞬态光谱镜,以在各种光子能量和密度下激发时在超快时在超消极时段研究激发子和自由载体的存在。对于上述和谐振带隙激发,我们发现自由电荷和激发子共存,并且两者主要是在我们的50 - 100 fs实验时间分辨率中迅速生成的。然而,随着对谐振带隙激发的调子能量降低,激子与无电荷比增加。自由电荷签名主导了瞬时启动激发和低激发密度的瞬时吸收响应,从而掩盖了激发型特征。具有谐振带隙激发和低激发密度,我们发现尽管激发子密度增加,但仍保留自由电荷。我们表明,激子将其定位到浅陷阱和/或Urbach尾部状态中形成局部激子(在Picseconds的数十个内部),后来被逐渐降低。使用高激发密度,我们证明了多体相互作用变得明显,诸如苔藓 - 爆发的偏移,带隙重新归一化,兴奋能源排斥和Mahan激子的形成之类的作用显而易见。■简介在超快时间尺度上,我们在此处证明的激发型Mapbbr 3的激子和自由电荷的共存证实了材料对发光二极管和串联太阳能电池应用的高潜力。
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材料可以理解为parter骨钙钛矿AMX 3不同晶体学方向的切口(a =小有机或无机阳离子,例如CS +或CH 3 NH 3 +; m = M = divalent Metal,如Pb 2 +或Sn 2 +或Sn 2 +; x +; x = cl,br或i)。这是通过使用较大的有机阳离子(例如烷基烷基或芳基铵离子)来实现的。[2]所产生的2D结构可以被视为一个被两个有机屏障的无机层的理想量子孔。可以通过改变无机层的厚度[3]来调节此类量子井的光学性质,并结合材料的无机和有机合并的自由度,提供了丰富的化学,结构性,结构性的可爱性。[4]这些材料可以故意选择构建块,以设计2D材料的设计。已建立的2D材料为基础研究和应用提供了一个极好的平台,包括诸如极性物理现象,[5]超导性,[6]和电荷密度波[7]以及水的纯化,[8]光发射diodes,[9] Photovoltaics,[9] PhotoVoltaics,[10]和Sensing and Sensing and Sensing。[11]这个宽范围内在地渗透了分层钙钛矿和2D材料的组合将提供结合许多特性的高级多功能结构。
要计算WSE 2层的Moir´e电子结构,我们需要求解未介绍的TMD的K和-K谷(τ= 1和-1)周围的有效连续模型,然后将它们折叠到Moir'e Bz中s3(a),其中蓝色区域代表具有τ= 1的连续模型,红色区域代表带有τ= - 1的连续模型。这两个区域在动量空间中远距离分离,因此两个连续模型在单粒子水平上被解耦]。我们将Bz中的山谷表示为±K,而Moir´e Bz中的山谷为κ和κ'。为简单起见,我们还使用±k表示某处τ=±1的连续模型。为了获得Moir´e潜在参数(v I,φi),(i = V,c),我们使用自旋轨道耦合(SOC)来利用密度功能理论(DFT)软件VASP [6-8]来计算WSE 2 / WSE 2 / WS 2 HETEROBILAYER系统。Moir´e的电势作用在相应的价和配置带的D轨道上,可以解释为Valence带最大值(VBM)的变化,而传导带最小值(CBM)是Moir´e超级突出的位置R的函数。如上所述,可以将这些变化映射到VBM和CBM的变化,并在AA堆叠的WSE 2 / WS 2 BILAYER中具有不同的层间层中位移D,其扭曲角度为零。在此,我们计算了三个高对称堆叠配置的带状结构[5]。基于金属原子和相反层的金属原子和chalcogen原子的比对,将三种构造称为SE / W,AA和W / S。例如,SE / W表示顶层中的SE原子与底层中的W原子对齐。真空距离在平板模型中设置为20°A,并且在不同结构构造中的层间距离是通过
金属单核化杂质中的厚度和扭曲角度依赖性层间激素wenkaiZheng§,⊥,⊥,lixiang§,⊥,⊥,felipe dequesada˧,£,£,Mathias Augustinǂ,Mathias Augustinǂ,ƪ,金属单核化杂质中的厚度和扭曲角度依赖性层间激素wenkaiZheng§,⊥,⊥,lixiang§,⊥,⊥,felipe dequesada˧,£,£,Mathias Augustinǂ,Mathias Augustinǂ,ƪ,
摘要:单壁碳纳米管 (SWCNT) 的光物理因其在光收集和光电子学中的潜在应用而受到深入研究。SWCNT 的激发态形成强结合的电子-空穴对,激子,其中只有单重态激子参与应用相关的光学跃迁。长寿命的自旋三重态阻碍了应用,但它们成为量子信息存储的候选者。因此,非常需要了解三重态激子的能量结构,特别是 SWCNT 手性依赖的方式。我们使用专用光谱仪报告了对几种 SWCNT 手性的三重态复合发光(即磷光)的观察结果。这得出了单重态-三重态间隙与 SWCNT 直径的关系,并遵循基于量子约束效应的预测。在高微波功率(高达 10 W)辐射下的饱和度可以确定三重态的自旋弛豫时间。我们的研究敏感地区分了最低光学活性状态是从同一纳米管上的激发态填充的,还是通过来自相邻纳米管的福斯特激子能量转移填充的。关键词:碳纳米管、光学检测磁共振、弛豫时间、量子约束、分子标尺、福斯特激子转移 U
摘要:在原子上薄的半导体中,CRSBR脱颖而出,因为它的散装和单层形式在磁性环境中均构成紧密结合的准二维激子。尽管对固态研究至关重要,但激子的寿命仍然未知。虽然Terahertz极化探测可以直接跟踪所有激子,而与带间选择规则无关,但相应的大型远场灶基本上超过了横向样品尺寸。在这里,我们将Terahertz极化光谱与近场显微镜结合在一起,以揭示CRSBR单层中的磁磁复发剂的飞秒衰减,该crsbr的单层比散装寿命短30倍。我们在散装CRSBR中揭示了结合和未结合的电子 - 孔对的低能指纹,并以无模型的方式提取单层的非平衡介电函数。我们的结果表明,首次直接访问CRSBR中准单维激子的超快速介电响应,可能会推进基于Ultrathin van der waals磁铁的量子设备的开发。关键字:原子上的固体,范德华磁铁,各向异性激子,超快动力学,飞秒近场显微镜,Terahertz