Úsáidimid speictreascópacht fhóta-astaithe réitithe de réir ama agus uillinne (tr-ARPES) chun imscrúdú a dhéanamh ar aistriú luchta thar a bheith gasta i heitreastruchtúr eipitacsach déanta as sraith aonchiseal WS2 agus graifín. Comhcheanglaíonn an heitreastruchtúr seo buntáistí leathsheoltóra bearna dhíreach le cúpláil láidir sníomh-fhithis agus idirghníomhaíocht láidir ábhair-solais le buntáistí leath-mhiotail ina bhfuil iompróirí gan mais a bhfuil soghluaisteacht thar a bheith ard agus saolréanna sníomha fada acu. Fuaireamar amach, tar éis fóta-spreagadh ag athshondas don A-eascatón i WS2, go n-aistríonn na poill fhóta-spreagtha go tapa isteach sa tsraith graifíne agus go bhfanann na leictreoin fhóta-spreagtha sa tsraith WS2. Fuarthas amach go bhfuil saolré de ~1 ps ag an staid neamhbhuan scartha luchta mar thoradh air sin. Cuirimid ár dtorthaí i leith difríochtaí i spás céime scaipthe de bharr ailíniú coibhneasta bandaí WS2 agus graifíne mar a léirítear le ARPES ardtaifigh. I gcomhar le spreagadh optúil roghnach sníomha, d'fhéadfadh an heitreastruchtúr WS2/graifíne imscrúdaithe ardán a sholáthar le haghaidh instealladh sníomh optúil éifeachtach i ngraifín.
A bhuí le go leor ábhar déthoiseach éagsúil atá ar fáil, tá an deis ann struchtúir heitreata tanaí nua a chruthú le feidhmiúlachtaí nua ar fad bunaithe ar scagadh tréleictreach saincheaptha agus ar éifeachtaí éagsúla de bharr cóngarachta (1–3). Tá feistí cruthúnais phrionsabal le haghaidh feidhmeanna amach anseo i réimse na leictreonaice agus na hoptaileictreonaice bainte amach (4–6).
Anseo, dírímid ar struchtúir heitreatracha van der Waals eipitacsacha arb é atá iontu ná sraith aonchiseal WS2, leathsheoltóir bearna dhíreach le cúpláil láidir sníomh-fhithis agus scoilteadh sníomh suntasach ar struchtúr an bhanda mar gheall ar shiméadracht inbhéartaithe briste (7), agus grafín aonchiseal, leathmhiotal le struchtúr banna cónúil agus soghluaisteacht iompróra thar a bheith ard (8), a fhásann ar SiC(0001) críochnaithe le hidrigin. Déanann na chéad chomharthaí maidir le haistriú luchta thar a bheith gasta (9–15) agus éifeachtaí cúplála sníomh-fhithis spreagtha ag gaireacht (16–18) WS2/grafín agus struchtúir heitreatracha comhchosúla iarrthóirí geallta d'fheidhmchláir optoelectronic (19) agus optospintronic (20) amach anseo.
Chuireamar romhainn na conairí scíthe a bhaineann le péirí leictreon-phoill fótaiginithe i WS2/graféin a nochtadh le speictreascópacht fóta-astaithe réitithe de réir ama agus uillinne (tr-ARPES). Chun na críche sin, spreagaimid an heitreastruchtúr le bíoga caidéil 2-eV atá ina n-athshondas don A-eicsitón i WS2 (21, 12) agus díbheirimid fótaileictreoin le dara bíog tóireadóir moillithe ama ag fuinneamh fótóin 26-eV. Cinnimid fuinneamh cinéiteach agus uillinn astaithe na bhfótaileictreon le hanailíseoir leathsféarach mar fheidhm den mhoill caidéil-tóireadóir chun rochtain a fháil ar dhinimic an iompróra móiminteam, fuinnimh agus réitithe ama. Is é 240 meV agus 200 fs an taifeach fuinnimh agus ama, faoi seach.
Soláthraíonn ár dtorthaí fianaise dhíreach ar aistriú luchta thar a bheith gasta idir na sraitheanna ailínithe go heipitacsach, rud a dheimhníonn na chéad tásca bunaithe ar theicnící uile-optúla i heitreostruchtúir chomhchosúla atá cóimeáilte de láimh le hailíniú aisiméadach treallach na sraitheanna (9–15). Ina theannta sin, taispeánaimid go bhfuil an t-aistriú luchta seo an-neamhshiméadrach. Nochtann ár dtomhais staid neamhbhuan scartha luchta nár breathnaíodh roimhe seo le leictreoin fhóta-spreagtha agus poill atá suite sa tsraith WS2 agus graiféine, faoi seach, a mhaireann ar feadh ~1 ps. Déanaimid ár dtorthaí a léirmhíniú i dtéarmaí difríochtaí i spás céime scaipthe le haghaidh aistriú leictreon agus poill de bharr ailíniú coibhneasta bandaí WS2 agus graiféine mar a nochtar le ARPES ardtaifigh. In éineacht le spreagadh optúil roghnach sníomha agus gleannta (22–25) d'fhéadfadh heitreostruchtúir WS2/graiféine ardán nua a sholáthar le haghaidh instealladh sníomha optúil thar a bheith gasta éifeachtach i ngraiféin.
Taispeánann Fíor 1A tomhas ARPES ardtaifigh a fuarthas le lampa héiliam den struchtúr banda feadh threo ΓK an heitreostruchtúir eipitacsaigh WS2/graféine. Fuarthas amach go bhfuil an cón Dirac dópáilte le poill agus an pointe Dirac suite ~0.3 eV os cionn an phoitéinsil cheimicigh chothromaíochta. Fuarthas amach go bhfuil barr an bhanda vaileins scoilte sníomha WS2 ~1.2 eV faoi bhun an phoitéinsil cheimicigh chothromaíochta.
(A) Sruth fótachóibre cothromaíochta tomhaiste feadh threo ΓK le lampa héiliam neamhpholaraithe. (B) Sruth fótachóibre le haghaidh moill dhiúltach caidéil-bhrathadóir tomhaiste le bíoga ultraivialait foircneacha p-pholaraithe ag fuinneamh fótóin 26-eV. Marcálann línte poncacha liatha agus dearga suíomh na bpróifílí líne a úsáideadh chun na buaicphointí neamhbhuana a bhaint amach i bhFíor 2. (C) Athruithe ar an sruth fótachóibre 200 fs de bharr caidéil tar éis fótachoscithiú ag fuinneamh fótóin caidéil de 2 eV le sreabh caidéil de 2 mJ/cm2. Taispeántar gnóthachan agus cailliúint fótaileictreon i ndearg agus i ngorm, faoi seach. Léiríonn na boscaí an limistéar comhtháthaithe do na rianta caidéil-bhrathadóir a thaispeántar i bhFíor 3.
Taispeánann Fíor 1B pictiúr tr-ARPES den struchtúr banda gar do phointí K WS2 agus graiféine a tomhaiseadh le bíoga ultraivialait mhóra 100-fs ag fuinneamh fótóin 26-eV ag moill dhiúltach caidéil-tóireadóir roimh theacht na cuisle caidéil. Anseo, níl an scoilteadh sníomha réitithe mar gheall ar dhíghrádú an tsampla agus láithreacht na cuisle caidéil 2-eV a fhágann go leathnaítear lucht spáis na ngnéithe speictreacha. Taispeánann Fíor 1C na hathruithe ar an bhfótashruth de bharr caidéil i ndáil le Fíor 1B ag moill caidéil-tóireadóir de 200 fs áit a sroicheann comhartha an caidéil-tóireadóir a uasmhéid. Léiríonn dathanna dearga agus gorma gnóthachan agus cailliúint fótaileictreon, faoi seach.
Chun an dinimic shaibhir seo a anailísiú níos mine, cinnimid ar dtús suíomhanna buaictheanna neamhbhuana an bhanda vaileins WS2 agus an bhanda π graiféine feadh na línte poncaithe i bhFíor 1B mar a mhínítear go mion sna hÁbhair Fhorlíontacha. Faighimid amach go n-aistríonn an banda vaileins WS2 suas faoi 90 meV (Fíor 2A) agus go n-aistríonn an banda π graiféine síos faoi 50 meV (Fíor 2B). Faightear amach gurb é 1.2 ± 0.1 ps saolré easpónantúil na n-aistrithe seo don bhanda vaileins de WS2 agus 1.7 ± 0.3 ps don bhanda π graiféine. Soláthraíonn na hathruithe buaictheanna seo an chéad fhianaise ar mhuirearú neamhbhuana an dá shraith, áit a méadaíonn (laghdaíonn) muirear dearfach (diúltach) breise fuinneamh ceangailteach na stát leictreonach. Tabhair faoi deara gurb é an t-athrú suas ar an mbanda vaileins WS2 atá freagrach as an gcomhartha caidéil-tóireadóir suntasach sa limistéar atá marcáilte leis an mbosca dubh i bhFíor 1C.
Athrú i suíomh buaic an bhanda vaileins WS2 (A) agus an bhanda π graiféine (B) mar fheidhm den mhoill caidéil-tóireadóir mar aon le hoiriúnuithe easpónantúla (línte tiubha). Is é 1.2 ± 0.1 ps saolré an aistrithe WS2 i (A). Is é 1.7 ± 0.3 ps saolré an aistrithe graiféine i (B).
Ansin, comhtháthaímid an comhartha caidéil-tóireadóir thar na limistéir a léirítear leis na boscaí daite i bhFíor 1C agus plotaímid na comhaireamh mar thoradh air sin mar fheidhm den mhoill caidéil-tóireadóir i bhFíor 3. Taispeánann Cuar 1 i bhFíor 3 dinimic na n-iompróirí fóta-spreagtha gar do bhun an bhanda seoltachta den tsraith WS2 le saolré de 1.1 ± 0.1 ps a fhaightear ó fheistiú easpónantúil leis na sonraí (féach na hÁbhair Fhorlíontacha).
Rianta caidéil-bhrathadóir mar fheidhm den mhoill a fhaightear tríd an bhfóta-shruth a chomhtháthú thar an limistéar a léirítear leis na boscaí i bhFíor 1C. Is oiriúintí easpónantúla leis na sonraí iad na línte tiubha. Cuar (1) Daonra iompróra neamhbhuan i mbanda seoltachta WS2. Cuar (2) Comhartha caidéil-bhrathadóir an bhanda π de ghraiféin os cionn an phoitéinsil cheimicigh chothromaíochta. Cuar (3) Comhartha caidéil-bhrathadóir an bhanda π de ghraiféin faoi bhun an phoitéinsil cheimicigh chothromaíochta. Cuar (4) Glanchomhartha caidéil-bhrathadóir i mbanda vaileins WS2. Fuarthas amach go bhfuil na saolréanna 1.2 ± 0.1 ps i (1), 180 ± 20 fs (gnóthachan) agus ~2 ps (caillteanas) i (2), agus 1.8 ± 0.2 ps i (3).
I gcuar 2 agus 3 de Fíor 3, taispeánaimid comhartha an caidéil-tóireadóir den bhanda π graiféine. Faighimid amach go bhfuil saolré i bhfad níos giorra (180 ± 20 fs) ag gnóthachan leictreon os cionn an phoitéinsil cheimicigh chothromaíochta (cuar 2 i bhFíor 3) i gcomparáid le cailliúint leictreon faoi bhun an phoitéinsil cheimicigh chothromaíochta (1.8 ± 0.2 ps i gcuar 3 Fíor 3). Ina theannta sin, fuarthas amach go n-iompaíonn gnóthachan tosaigh an fhóta-shrutha i gcuar 2 de Fíor 3 ina chailliúint ag t = 400 fs le saolré de ~2 ps. Faightear amach go bhfuil an neamhshiméadracht idir gnóthachan agus caillteanas as láthair i gcomhartha an caidéil-tóireadóir de ghraiféin aonchiseal neamhchlúdaithe (féach figiúr S5 sna hÁbhair Fhorlíontacha), rud a léiríonn gur iarmhairt ar chúpláil idirchiseal sa heitreastruchtúr WS2/graiféine an neamhshiméadracht. Léiríonn an breathnóireacht ar ghnóthachan gearrthéarmach agus caillteanas fadtéarmach os cionn agus faoi bhun an phoitéinsil cheimicigh chothromaíochta, faoi seach, go mbaintear leictreoin go héifeachtúil ón tsraith graiféine nuair a dhéantar fóta-spreagadh ar an heitreostruchtúr. Mar thoradh air sin, bíonn an tsraith graiféine luchtaithe go dearfach, rud atá comhsheasmhach leis an méadú ar fhuinneamh ceangailteach an bhanda π a fhaightear i bhFíor 2B. Baintear eireaball ardfhuinnimh an dáilte Fermi-Dirac cothromaíochta ó os cionn an phoitéinsil cheimicigh chothromaíochta leis an aistriú anuas den bhanda π, rud a mhíníonn go páirteach an t-athrú ar chomhartha an chomhartha caidéil-tóireadóir i gcuar 2 de Fíor 3. Taispeánfaimid thíos go gcuirtear feabhas breise ar an éifeacht seo de bharr an chaillteanais neamhbhuan leictreon sa bhanda π.
Tacaíonn comhartha glan an caidéil-bhrathadóir den bhanda vaileins WS2 i gcuar 4 de Fíor 3 leis an gcás seo. Fuarthas na sonraí seo trí na comhaireamh a chomhtháthú thar an limistéar a thugtar leis an mbosca dubh i bhFíor 1B a ghabhann na leictreoin fóta-astaithe ón mbanda vaileins ag gach moill caidéil-bhrathadóir. Laistigh de na barraí earráide turgnamhacha, ní aimsímid aon chomhartha go bhfuil poill i láthair i mbanda vaileins WS2 le haghaidh aon mhoill caidéil-bhrathadóir. Léiríonn sé seo, tar éis fóta-spreagadh, go líontar na poill seo go tapa ar scála ama atá gearr i gcomparáid lenár réiteach ama.
Chun cruthúnas deiridh a sholáthar dár hipitéis maidir le scaradh luchta thar a bheith gasta sa heitreastruchtúr WS2/graféin, cinnimid líon na bpoll a aistrítear chuig an tsraith graféine mar a thuairiscítear go mion sna hÁbhair Fhorlíontacha. Go hachomair, rinneadh dáileadh Fermi-Dirac a fheistiú ar an dáileadh leictreonach neamhbhuan den bhanda π. Ansin ríomhadh líon na bpoll ó na luachanna mar thoradh air sin don phoitéinseal ceimiceach neamhbhuan agus don teocht leictreonach. Taispeántar an toradh i bhFíor 4. Faighimid amach go n-aistrítear líon iomlán de ~5 × 1012 poll/cm2 ó WS2 go graféin le saolré easpónantúil de 1.5 ± 0.2 ps.
Athrú ar líon na bpoll sa bhanda π mar fheidhm den mhoill caidéil-tóireadóir mar aon le feistiú easpónantúil a thugann saolré 1.5 ± 0.2 ps.
Ó na torthaí i bhFíor 2 go 4, tagann an pictiúr micreascópach seo a leanas chun cinn maidir leis an aistriú luchta thar a bheith gasta i struchtúr heitrea WS2/grafáin (Fíor 5). Tá fótaspreagadh an struchtúir heitrea WS2/grafáin ag 2 eV i gceannas ar an A-eascatón i WS2 (Fíor 5A). Tá spreagthaí leictreonacha breise trasna phointe Dirac i ngrafáin chomh maith le idir bandaí WS2 agus grafáin indéanta ó thaobh fuinnimh de ach tá siad i bhfad níos lú éifeachtúla. Athlíontar na poill fótaspreagtha i mbanda vaileins WS2 le leictreoin a thagann ón mbanda π grafáin ar scála ama gearr i gcomparáid lenár réiteach ama (Fíor 5A). Tá saolré ~1 ps ag na leictreoin fótaspreagtha i mbanda seolta WS2 (Fíor 5B). Mar sin féin, tógann sé ~2 ps chun na poill i mbanda π grafáin a athlíonadh (Fíor 5B). Léiríonn sé seo, seachas aistriú díreach leictreon idir an banda seoltachta WS2 agus an banda π graiféine, go gcaithfear cosáin scíthe breise — b'fhéidir trí staideanna locht (26) — a chur san áireamh chun an dinimic iomlán a thuiscint.
(A) Fótógspreagadh ag athshondas don WS2. Insteallann A-eascatón ag 2 eV leictreoin isteach sa bhanda seoltachta de WS2. Líontar na poill chomhfhreagracha i mbanda vaileins WS2 láithreach le leictreoin ón mbanda-π graiféine. (B) Tá saolré de ~1 ps ag na hiompróirí fótógspreagtha i mbanda seoltachta WS2. Maireann na poill i mbanda-π graiféine ar feadh ~2 ps, rud a léiríonn tábhacht na gcainéal scaipthe breise a léirítear le saigheada poncaithe. Léiríonn línte dubha poncaithe i (A) agus (B) athruithe banda agus athruithe i bpoitéinseal ceimiceach. (C) Sa stát neamhbhuan, tá an ciseal WS2 luchtaithe go diúltach agus tá an ciseal graiféine luchtaithe go dearfach. I gcás spreagadh roghnach sníomha le solas polaraithe go ciorclach, meastar go dtaispeánfaidh na leictreoin fótógspreagtha i WS2 agus na poill chomhfhreagracha i ngraiféin polaraíocht sníomha urchomhaireach.
Sa staid neamhbhuan, bíonn na leictreoin fhóta-spreagtha suite sa bhanda seolta de WS2 agus bíonn na poill fhóta-spreagtha suite sa bhanda π de ghraiféin (Fíor 5C). Ciallaíonn sé seo go bhfuil an ciseal WS2 luchtaithe go diúltach agus go bhfuil an ciseal ghraiféin luchtaithe go dearfach. Is é seo a mhíníonn na hathruithe buaice neamhbhuana (Fíor 2), neamhshiméadracht chomhartha caidéil-tóireadóir an ghraiféin (cuar 2 agus 3 de Fíor 3), easpa poill i mbanda vaileins WS2 (cuar 4 Fíor 3), chomh maith leis na poill bhreise i mbanda π an ghraiféin (Fíor 4). Is é saolré an stáit scartha luchta seo ná ~1 ps (cuar 1 Fíor 3).
Breathnaíodh stáit neamhbhuana den chineál céanna atá scartha ó thaobh luchta de i heitrestruchtúir ghaolmhara van der Waals atá déanta as dhá leathsheoltóir bearna dhíreach le hailíniú banda de chineál II agus bearna banda stadach (27–32). Tar éis fóta-spreagadh, fuarthas amach go raibh na leictreoin agus na poill ag bogadh go tapa go bun an bhanda seolta agus go barr an bhanda vaileins, faoi seach, atá suite i sraitheanna éagsúla den heitrestruchtúr (27–32).
I gcás ár heitreastruchtúir WS2/graféine, is é an suíomh is fabhraí ó thaobh fuinnimh de do leictreoin agus do phoill araon ná leibhéal Fermi sa chiseal miotalach graféine. Dá bhrí sin, bheifeá ag súil go n-aistreoidh leictreoin agus poill araon go tapa chuig an mbanda π graféine. Mar sin féin, léiríonn ár dtomhais go soiléir go bhfuil aistriú poill (<200 fs) i bhfad níos éifeachtaí ná aistriú leictreon (∼1 ps). Cuirimid seo i leith ailíniú fuinniúil coibhneasta na mbandaí WS2 agus graféine mar a léirítear i bhFíor 1A a thairgeann líon níos mó stát deiridh atá ar fáil le haghaidh aistriú poill i gcomparáid le haistriú leictreon mar a réamh-mheasadh le déanaí ag (14, 15). Sa chás seo, ag glacadh le bearna banda WS2 ∼2 eV, tá pointe Dirac an ghraféine agus an poitéinseal ceimiceach cothromaíochta suite ∼0.5 agus ∼0.2 eV os cionn lár an bhearna banda WS2, faoi seach, ag briseadh siméadracht leictreon-poll. Fuaireamar amach go bhfuil líon na stát deiridh atá ar fáil le haghaidh aistriú poill ~6 huaire níos mó ná líon na stát eile atá ar fáil le haghaidh aistriú leictreon (féach na hÁbhair Fhorlíontacha), agus is é sin an fáth a bhfuiltear ag súil go mbeidh aistriú poill níos tapúla ná aistriú leictreon.
Mar sin féin, ba cheart go mbeadh an forluí idir na fithisí a chruthaíonn feidhm thonnta A-eicsitón i WS2 agus an banda π graiféine, faoi seach, bealaí scaipthe leictreon-leictreon agus leictreon-fónóin éagsúla á mbreithniú freisin, lena n-áirítear na srianta a fhorchuireann móiminteam, fuinneamh, sníomh, agus caomhnú súda-sníomh, tionchar luaineachtaí plasma (33), chomh maith le ról spreagtha díláithrithe féideartha luaineachtaí fónóin chomhleanúnacha a d'fhéadfadh idirghabháil a dhéanamh san aistriú luchta (34, 35). Chomh maith leis sin, d'fhéadfaí a thomhas an bhfuil an staid aistrithe luchta breathnaithe comhdhéanta d'eicsitón aistrithe luchta nó de phéirí saora leictreon-poll (féach na hÁbhair Fhorlíontacha). Tá gá le tuilleadh imscrúduithe teoiriciúla a théann thar raon feidhme an pháipéir seo chun na saincheisteanna seo a shoiléiriú.
Mar achoimre, bhaineamar úsáid as tr-ARPES chun aistriú luchta idirchiseal thar a bheith gasta a staidéar i heitreostruchtúr eipitacsach WS2/graféin. Fuaireamar amach, nuair a spreagtar iad ag athshondas don A-eascatón de WS2 ag 2 eV, go n-aistríonn na poill fhóta-spreagtha go tapa isteach sa chiseal graféin agus go bhfanann na leictreoin fhóta-spreagtha sa chiseal WS2. Chuireamar seo i leith an fhíric go bhfuil líon na stát deiridh atá ar fáil le haghaidh aistriú poill níos mó ná le haghaidh aistriú leictreon. Fuarthas amach go raibh saolré an stáit neamhbhuan scartha le lucht ag thart ar 1 ps. I gcomhar le spreagadh optúil roghnach sníomh ag baint úsáide as solas polaraithe ciorclach (22–25), d'fhéadfadh aistriú sníomh a bheith ag gabháil leis an aistriú luchta thar a bheith gasta a breathnaíodh. Sa chás seo, d'fhéadfaí an heitreostruchtúr WS2/graféin a imscrúdaíodh a úsáid le haghaidh instealladh sníomh optúil éifeachtach i ngraféin as a dtiocfaidh gléasanna optospinntronacha nua.
Fásadh na samplaí graiféine ar shliseáin tráchtála leathsheoltacha 6H-SiC(0001) ó SiCrystal GmbH. Bhí na slisneáin N-dópáilte ar an ais le mí-ghearradh faoi bhun 0.5°. Rinneadh eitseáil hidrigin ar an tsubstráit Si chun scríobtha a bhaint agus ardáin chomhréidhe rialta a fháil. Ansin rinneadh an dromchla glan agus adamhach cothrom le críoch Si a ghraifítiú tríd an sampla a annealáil in atmaisféar Ar ag 1300°C ar feadh 8 nóiméad (36). Ar an mbealach seo, fuair muid ciseal carbóin aonair inar chruthaigh gach tríú adamh carbóin nasc comhfhiúsach leis an tsubstráit Si (37). Ansin rinneadh graiféin neamhspleách poill-dópáilte leathsheasaimh sp2-hibridithe go hiomlán ón gciseal seo trí idirshuíomh hidrigine (38). Tugtar graiféin/H-SiC(0001) ar na samplaí seo. Rinneadh an próiseas iomlán i seomra fáis tráchtála Black Magic ó Aixtron. Rinneadh fás WS2 in imoibritheoir balla te caighdeánach trí thaisceadh gaile ceimiceach ísealbhrú (39, 40) ag baint úsáide as púdair WO3 agus S le cóimheas maise de 1:100 mar réamhtheachtaithe. Coinníodh na púdair WO3 agus S ag 900 agus 200°C, faoi seach. Cuireadh an púdar WO3 gar don tsubstráit. Úsáideadh argón mar ghás iompróra le sreabhadh de 8 sccm. Coinníodh an brú san imoibritheoir ag 0.5 mbar. Rinneadh tréithriú ar na samplaí le micreascópacht leictreon tánaisteach, micreascópacht fórsa adamhach, speictreascópacht Raman, agus fótailuminescence, chomh maith le difreaction leictreon ísealfhuinnimh. Léirigh na tomhais seo dhá fhearann aonchriostalach WS2 éagsúla ina bhfuil an treo ΓK nó an treo ΓK' ailínithe le treo ΓK an tsraith graiféine. Bhí faid taobh an fhearainn éagsúil idir 300 agus 700 nm, agus meastar go raibh clúdach iomlán WS2 thart ar ~40%, oiriúnach don anailís ARPES.
Rinneadh na turgnaimh statach ARPES le hanailíseoir leathsféarach (SPECS PHOIBOS 150) ag baint úsáide as córas braiteora-feiste cúpláilte luchta chun fuinneamh agus móiminteam leictreon a bhrath go déthoiseach. Baineadh úsáid as radaíocht neamhpholaraithe, monacrómatach He Iα (21.2 eV) ó fhoinse urscaoilte He ard-shreab (VG Scienta VUV5000) do na turgnaimh fóta-astaithe go léir. Bhí an fuinneamh agus an taifeach uilleach inár dturgnaimh níos fearr ná 30 meV agus 0.3° (a fhreagraíonn do 0.01 Å−1), faoi seach. Rinneadh na turgnaimh go léir ag teocht an tseomra. Is teicníc thar a bheith íogair ó thaobh dromchla de í ARPES. Chun fótaileictreoin a dhíbirt ón WS2 agus ón gciseal graiféine araon, baineadh úsáid as samplaí le clúdach WS2 neamhiomlán de ~40%.
Bhí an socrú tr-ARPES bunaithe ar aimplitheoir Tíotáiniam:Saifír 1-kHz (Coherent Legend Elite Duo). Baineadh úsáid as 2 mJ de chumhacht aschuir chun armónaigh arda a ghiniúint in argón. Chuaigh an solas ultraivialait foircneach a lean trí mhonacrómatóir grátála ag táirgeadh bíoga tóireadóir 100-fs ag fuinneamh fótóin 26-eV. Seoladh 8mJ de chumhacht aschuir an aimplitheora isteach in aimplitheoir paraiméadrach optúil (HE-TOPAS ó Light Conversion). Rinneadh dúbailt minicíochta ar an bhíoma comhartha ag fuinneamh fótóin 1-eV i gcriostal béite-bhairiam bóráite chun na bíoga caidéil 2-eV a fháil. Rinneadh na tomhais tr-ARPES le hanailíseoir leathsféarach (SPECS PHOIBOS 100). Ba é 240 meV agus 200 fs an réiteach fuinnimh agus ama foriomlán, faoi seach.
Tá ábhar breise don alt seo ar fáil ag http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/20/eaay0761/DC1
Is alt rochtana oscailte é seo atá dáilte faoi théarmaí an cheadúnais Creative Commons Attribution-NonCommercial, a cheadaíonn úsáid, dáileadh agus atáirgeadh in aon mheán, fad is nach chun leasa tráchtála a dhéantar an úsáid a eascraíonn as sin agus ar choinníoll go luaitear an saothar bunaidh i gceart.
NÓTA: Ní iarrann muid do sheoladh ríomhphoist ach amháin ionas go mbeidh a fhios ag an duine a bhfuil tú ag moladh an leathanaigh dó gur mhaith leat go bhfeicfidís é, agus nach ríomhphost dramhphoist atá ann. Ní ghabhaimid aon seoladh ríomhphoist.
Is chun tástáil a dhéanamh ar cibé an cuairteoir daonna thú nó nach ea atá an cheist seo agus chun cosc a chur ar aighneachtaí turscair uathoibrithe.
Le Sven Aeschlimann, Antonio Rossi, Mariana Chávez-Cervantes, Razvan Krause, Benito Arnoldi, Benjamin Stadtmüller, Martin Aeschlimann, Stiven Forti, Filippo Fabbri, Camilla Coletti, Isabella Gierz
Nochtann muid scaradh luchta thar a bheith gasta i heitrestruchtúr WS2/graféine a chuireann instealladh sníomh optúil isteach i ngraféin ar chumas b'fhéidir.
Le Sven Aeschlimann, Antonio Rossi, Mariana Chávez-Cervantes, Razvan Krause, Benito Arnoldi, Benjamin Stadtmüller, Martin Aeschlimann, Stiven Forti, Filippo Fabbri, Camilla Coletti, Isabella Gierz
Nochtann muid scaradh luchta thar a bheith gasta i heitrestruchtúr WS2/graféine a chuireann instealladh sníomh optúil isteach i ngraféin ar chumas b'fhéidir.
© 2020 Cumann Meiriceánach um Chur Chun Cinn na hEolaíochta. Gach ceart ar cosaint. Tá AAAS ina chomhpháirtí de HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef agus COUNTER.Science Advances ISSN 2375-2548.
Am an phoist: 25 Bealtaine 2020