空間異質(zhì)性對二維材料行為的影響，就是將這些材料應用于光電子學和量子信息科學的重大挑戰(zhàn)之一。特別地，過渡金屬硫族化合物的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，非常需要直接獲得具有納米空間和超快時間分辨率的暗激子中的空間異質(zhì)性。但在很大程度上，仍然難以實現(xiàn)。
近日，德國 哥廷根大學(Georg-August-Universit?t G?ttingen)David Schmitt，Stefan Mathias & Marcel Reutzel等，在Nature Photonics上發(fā)文，報道了超快暗場動量顯微鏡，以55fs時間分辨率和480nm空間分辨率，表征了時空分辨轉(zhuǎn)角WSe2/MoS2異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的暗激子形成動力學。還直接繪制了電子和激子結(jié)構(gòu)的空間不均勻性，并將暗激子形成和弛豫動力學相關(guān)聯(lián)。
圖1: WSe2/MoS2異質(zhì)結(jié)構(gòu)中，實空間和動量空間特性，以及超快暗場動量顯微鏡的工作原理。
圖2: 層內(nèi)K激子和動量間接層間激子interlayer exciton，ILX形成和弛豫動力學的時空快照。
圖3: 亮K激子和暗層間激子ILX能量分布的空間-光譜成像。
圖4: 層間激子ILX形成動力學和激子能量分布的相關(guān)性。
這種同步超快納米尺度暗場動量顯微鏡和光譜學的優(yōu)勢在于，實現(xiàn)了光電發(fā)射光譜函數(shù)的時空成像，同時還攜帶了關(guān)于單粒子能帶結(jié)構(gòu)、多體相互作用和關(guān)聯(lián)現(xiàn)象的能量和動量分辨信息。
參考文獻： 中國光學期刊網(wǎng)
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