Біз WS2 моноқабатынан және графеннен жасалған эпитаксиалды гетероқұрылымдағы аса жылдам заряд алмасуын зерттеу үшін уақыт және бұрыш бойынша ажыратылатын фотоэмиссиялық спектроскопияны (tr-ARPES) қолданамыз. Бұл гетероқұрылым тікелей саңылаулы жартылай өткізгіштің күшті спин-орбиталық байланысы және күшті жарық затының өзара әрекеттесуі бар артықшылықтарын өте жоғары қозғалғыштығы және ұзақ спиндік өмірі бар жартылай металл массасыз тасымалдаушыларды орналастырудың артықшылықтарымен біріктіреді. Біз WS2-дегі A-қоздырғышымен резонанс кезінде фотоқоздырудан кейін фотоқоздырылған тесіктер графен қабатына тез ауысатынын, ал фотоқоздырылған электрондар WS2 қабатында қалатынын анықтадық. Нәтижесінде пайда болған зарядпен бөлінген өтпелі күйдің өмір сүру ұзақтығы ~1 ps болатыны анықталды. Біз өз зерттеу нәтижелерімізді жоғары ажыратымдылықтағы ARPES арқылы анықталғандай, WS2 және графен жолақтарының салыстырмалы туралануынан туындаған шашыраңқы фазалық кеңістіктегі айырмашылықтармен байланыстырамыз. Спин-селективті оптикалық қоздырумен бірге зерттелген WS2/графен гетероқұрылымы графенге тиімді оптикалық спин инъекциясы үшін платформа бола алады.
Көптеген әртүрлі екі өлшемді материалдардың қолжетімділігі жеке диэлектрлік скринингке және әртүрлі жақындықтан туындаған әсерлерге негізделген мүлдем жаңа функционалдық мүмкіндіктері бар жаңа, түпкілікті жұқа гетероқұрылымдарды жасау мүмкіндігін ашты (1-3). Электроника және оптоэлектроника саласында болашақта қолдануға арналған принципті дәлелдейтін құрылғылар жүзеге асырылды (4-6).
Мұнда біз күшті спин-орбиталық байланысы бар және инверсиялық симметрияның бұзылуына байланысты жолақ құрылымының айтарлықтай спиндік бөлінуі бар тікелей саңылаулы жартылай өткізгіш WS2 моноқабатынан және сутегімен аяқталатын SiC(0001)-де өсірілген конустық жолақ құрылымы бар және тасымалдаушылардың өте жоғары қозғалғыштығы бар жартылай металл моноқабатты графеннен (8) тұратын эпитаксиалды ван-дер-Ваальс гетероқұрылымдарына назар аударамыз. Ультражылдам заряд тасымалының (9–15) және жақындықтан туындаған спин-орбиталық байланыс әсерлерінің (16–18) алғашқы көрсеткіштері WS2/графенді және осыған ұқсас гетероқұрылымдарды болашақ оптоэлектрондық (19) және оптоспинтрониктік (20) қолданбалар үшін перспективалы кандидаттар етеді.
Біз WS2/графендегі фотогенерацияланған электрон-тесік жұптарының релаксация жолдарын уақыт және бұрыш бойынша ажыратылатын фотоэмиссиялық спектроскопия (tr-ARPES) көмегімен ашуға кірістік. Осы мақсатта біз гетероқұрылымды WS2-дегі А-экситонына резонанс беретін 2 эВ сорғы импульстарымен қоздырамыз (21, 12) және 26 эВ фотон энергиясында екінші уақыт бойынша кешіктірілген зонд импульсімен фотоэлектрондарды шығарамыз. Біз импульс, энергия және уақыт бойынша ажыратылатын тасымалдаушы динамикасына қол жеткізу үшін сорғы-зонд кідірісінің функциясы ретінде жартысфералық анализатормен фотоэлектрондардың кинетикалық энергиясы мен эмиссия бұрышын анықтаймыз. Энергия және уақыт бойынша ажыратымдылық сәйкесінше 240 мэВ және 200 фс құрайды.
Біздің нәтижелеріміз эпитаксиалды түрде тураланған қабаттар арасындағы аса жылдам заряд тасымалының тікелей дәлелдерін ұсынады, бұл қабаттардың азимуттық туралануы бар (9-15) ұқсас қолмен жиналған гетероқұрылымдардағы толық оптикалық әдістерге негізделген алғашқы көрсеткіштерді растайды. Сонымен қатар, біз бұл заряд тасымалының өте асимметриялық екенін көрсетеміз. Біздің өлшеулеріміз WS2 және графен қабатында орналасқан фотоқоздырылған электрондар мен тесіктері бар бұрын байқалмаған зарядпен бөлінген өтпелі күйді көрсетеді, ол сәйкесінше шамамен 1 пс өмір сүреді. Біз өз нәтижелерімізді жоғары ажыратымдылықтағы ARPES арқылы анықталғандай, WS2 және графен жолақтарының салыстырмалы туралануынан туындаған электрон мен тесік тасымалының шашыраңқы фазалық кеңістігіндегі айырмашылықтар тұрғысынан түсіндіреміз. Спин-және алқап-селективті оптикалық қоздырумен (22-25) біріктірілген WS2/графен гетероқұрылымдары графенге тиімді аса жылдам оптикалық спин инъекциясы үшін жаңа платформа ұсынуы мүмкін.
1А суретте эпитаксиалды WS2/графен гетероқұрылымының ΓK бағыты бойынша жолақ құрылымының гелий шамымен алынған жоғары ажыратымдылықтағы ARPES өлшемі көрсетілген. Дирак конусы тепе-теңдік химиялық потенциалынан шамамен 0,3 эВ жоғары орналасқан Дирак нүктесімен тесікпен легирленгені анықталды. Спин-бөлінетін WS2 валенттік жолағының жоғарғы жағы тепе-теңдік химиялық потенциалынан шамамен 1,2 эВ төмен екені анықталды.
(A) Поляризацияланбаған гелий шамымен ΓK бағыты бойынша өлшенген тепе-теңдік фототогы. (B) 26 эВ фотон энергиясындағы p-поляризацияланған экстремалды ультракүлгін импульстармен өлшенген теріс сорғы-зонд кідірісі үшін фототок. Үзік сұр және қызыл сызықтар 2-суретте көрсетілген өтпелі шың позицияларын алу үшін пайдаланылатын сызықтық профильдердің орнын белгілейді. (C) 2 мДж/см2 сорғының ағыны бар 2 эВ сорғы фотон энергиясында фотоқоздырудан кейін фототоктың 200 фс ішінде сорғы тудырған өзгерістері. Фотоэлектрондардың күшейтілуі мен жоғалуы тиісінше қызыл және көк түстермен көрсетілген. Қораптар 3-суретте көрсетілген сорғы-зонд іздері үшін интеграция аймағын көрсетеді.
1B суретте сорғы импульсі келгенге дейін теріс сорғы-зонд кідірісінде 26 эВ фотон энергиясында 100 фс экстремалды ультракүлгін импульстармен өлшенген WS2 және графен K-нүктелеріне жақын жолақ құрылымының tr-ARPES суреті көрсетілген. Мұнда спиннің бөлінуі үлгінің деградациясына және спектрлік ерекшеліктердің кеңістіктік зарядының кеңеюіне әкелетін 2 эВ сорғы импульсінің болуына байланысты шешілмейді. 1C суретте сорғы-зонд сигналы максимумына жететін 200 фс сорғы-зонд кідірісінде 1B суретке қатысты сорғы тудырған фототоктың өзгерістері көрсетілген. Қызыл және көк түстер сәйкесінше фотоэлектрондардың күшейтілуі мен жоғалуын көрсетеді.
Бұл бай динамиканы толығырақ талдау үшін алдымен WS2 валенттік жолағы мен графен π-жолағының өтпелі шыңдарының позицияларын 1B суретте үзік сызықтар бойымен анықтаймыз, бұл қосымша материалдарда егжей-тегжейлі түсіндірілген. WS2 валенттік жолағы 90 мэВ-қа жоғары ығысатынын (2A сурет), ал графен π-жолағы 50 мэВ-қа төмен ығысатынын анықтадық (2B сурет). Бұл ығысулардың экспоненциалды өмір сүру ұзақтығы WS2 валенттік жолағы үшін 1,2 ± 0,1 ps және графен π-жолағы үшін 1,7 ± 0,3 ps құрайды. Бұл шыңдардың ығысулары екі қабаттың өтпелі зарядталуының алғашқы дәлелі болып табылады, мұнда қосымша оң (теріс) заряд электрондық күйлердің байланыс энергиясын арттырады (азайтады). WS2 валенттік жолағының жоғары ығысуы 1C суреттегі қара жәшікпен белгіленген аймақтағы көрінетін сорғы-зонд сигналына жауапты екенін ескеріңіз.
WS2 валенттік аймағының (A) және графен π-жолағының (B) шың позициясының өзгеруі сорғы-зонд кідірісінің функциясы ретінде экспоненциалды сәйкестіктермен бірге (қалың сызықтар). WS2 ығысуының (A) қызмет ету мерзімі 1,2 ± 0,1 пс. Графеннің (B) қызмет ету мерзімі 1,7 ± 0,3 пс.
Әрі қарай, біз 1C суреттегі түрлі-түсті жолақтармен көрсетілген аумақтар бойынша сорғы-зонд сигналын біріктіреміз және алынған сандарды 3-суретте сорғы-зонд кідірісінің функциясы ретінде белгілейміз. 3-суреттегі 1-қисық деректерге экспоненциалды сәйкестендіруден алынған 1,1 ± 0,1 пс өмір сүру ұзақтығымен WS2 қабатының өткізгіштік жолағының түбіне жақын фотоқоздырылған тасымалдаушылардың динамикасын көрсетеді (қосымша материалдарды қараңыз).
1C суреттегі қораптармен көрсетілген аумақ бойынша фототокты интеграциялау арқылы алынған кідіріс функциясы ретіндегі сорғы-зонд іздері. Қалың сызықтар деректерге экспоненциалды сәйкестік болып табылады. (1) WS2 өткізгіштік жолағындағы өтпелі тасымалдаушылар популяциясы. (2) Қисық тепе-теңдік химиялық потенциалынан жоғары графеннің π-жолағының сорғы-зонд сигналы. (3) Қисық тепе-теңдік химиялық потенциалынан төмен графеннің π-жолағының сорғы-зонд сигналы. (4) Қисық WS2 валенттік жолағындағы таза сорғы-зонд сигналы. Өмір сүру ұзақтығы (1) теңдеуінде 1,2 ± 0,1 ps, (2) теңдеуінде 180 ± 20 fs (күшейту) және ~2 ps (шығын) және (3) теңдеуінде 1,8 ± 0,2 ps болып табылады.
3-суреттегі 2 және 3 қисықтарда біз графен π-диапазонының сорғы-зонд сигналын көрсетеміз. Тепе-теңдік химиялық потенциалынан жоғары электрондардың күшейтілуі (3-суреттегі 2-қисық) тепе-теңдік химиялық потенциалынан төмен электрондардың жоғалуымен салыстырғанда (3-суреттегі 3-қисықта 1,8 ± 0,2 ps) өмір сүру ұзақтығы әлдеқайда қысқа екенін (180 ± 20 fs) анықтадық. Сонымен қатар, 3-суреттегі 2-қисықтағы фототоктың бастапқы күшейтілуі t = 400 fs кезінде шамамен 2 ps өмір сүру ұзақтығымен шығынға айналатыны анықталды. Ашық емес моноқабатты графеннің сорғы-зонд сигналында күшейту мен шығын арасындағы асимметрия жоқ екені анықталды (қосымша материалдардағы S5 суретін қараңыз), бұл асимметрияның WS2/графен гетероқұрылымындағы қабатаралық байланыс салдары екенін көрсетеді. Тепе-теңдік химиялық потенциалынан жоғары және төмен қысқа мерзімді күшейту мен ұзақ мерзімді жоғалтуды байқау, сәйкесінше, гетероқұрылымды фотоқоздыру кезінде электрондардың графен қабатынан тиімді түрде жойылатынын көрсетеді. Нәтижесінде, графен қабаты оң зарядталған болады, бұл 2B суретте көрсетілген π-диапазонының байланыс энергиясының артуымен сәйкес келеді. π-диапазонының төмен ығысуы тепе-теңдік химиялық потенциалының үстіндегі тепе-теңдік Ферми-Дирак таралуының жоғары энергиялы құйрығын жояды, бұл 3-суреттегі 2-қисықтағы сорғы-зонд сигналының таңбасының өзгеруін ішінара түсіндіреді. Төменде бұл әсердің π-диапазонындағы электрондардың өтпелі жоғалуымен одан әрі күшейетінін көрсетеміз.
Бұл сценарийді 3-суреттегі 4-қисықтағы WS2 валенттік аймағының таза сорғы-зонд сигналы қолдайды. Бұл деректер 1B суреттегі қара жәшікпен берілген аудан бойынша санақтарды біріктіру арқылы алынды, ол барлық сорғы-зонд кідірістерінде валенттік аймақтан фотоэмизацияланған электрондарды түсіреді. Тәжірибелік қателік жолақтарында біз WS2 валенттік аймағында кез келген сорғы-зонд кідірісі үшін тесіктердің болуы туралы ешқандай белгі таппаймыз. Бұл фотоқоздырудан кейін бұл тесіктер біздің уақытша ажыратымдылығымызбен салыстырғанда уақыт шкаласында қысқа мерзімде тез толтырылатынын көрсетеді.
WS2/графен гетероқұрылымындағы аса жылдам зарядтың бөлінуі туралы гипотезамыздың соңғы дәлелі ретінде біз қосымша материалдарда егжей-тегжейлі сипатталғандай графен қабатына ауыстырылған тесіктер санын анықтаймыз. Қысқаша айтқанда, π-диапазонының өтпелі электрондық таралуы Ферми-Дирак таралуымен жабдықталған. Содан кейін тесіктер саны өтпелі химиялық потенциал мен электрондық температура үшін алынған мәндерден есептелді. Нәтиже 4-суретте көрсетілген. WS2-ден графенге экспоненциалды өмір сүру ұзақтығы 1,5 ± 0,2 ps болатын жалпы саны ~5 × 1012 тесік/см2 ауыстырылатынын анықтадық.
π-диапазонындағы тесіктер санының сорғы-зонд кідірісінің функциясы ретінде өзгеруі және 1,5 ± 0,2 ps қызмет ету мерзімін беретін экспоненциалды сәйкестік.
2-4 суреттердегі зерттеу нәтижелерінен WS2/графен гетероқұрылымындағы аса жылдам заряд тасымалының келесі микроскопиялық көрінісі пайда болады (5-сурет). WS2/графен гетероқұрылымының 2 эВ-тағы фотоқозуы WS2-дегі А-қозуды басым түрде толтырады (5А-сурет). Графендегі Дирак нүктесі арқылы, сондай-ақ WS2 мен графен жолақтары арасындағы қосымша электрондық қозулар энергетикалық тұрғыдан мүмкін, бірақ тиімділігі айтарлықтай төмен. WS2 валенттік жолағындағы фотоқоздырылған тесіктер уақытша ажыратымдылығымызбен салыстырғанда уақыт шкаласы бойынша қысқа уақытта графен π-жолағынан шыққан электрондармен толтырылады (5А-сурет). WS2 өткізгіштік жолағындағы фотоқоздырылған электрондардың өмір сүру ұзақтығы ~1 ps (5B-сурет). Дегенмен, графен π-жолағындағы тесіктерді толтыру үшін ~2 ps қажет (5B-сурет). Бұл WS2 өткізгіштік жолағы мен графен π-жолағы арасындағы тікелей электрон алмасудан басқа, толық динамиканы түсіну үшін қосымша релаксация жолдарын - мүмкін ақаулық күйлері арқылы (26) - қарастыру қажет екенін көрсетеді.
(A) WS2 A-қоздырғышымен резонанс кезінде фотоқозу 2 эВ кезінде WS2 өткізгіштік жолағына электрондарды енгізеді. WS2 валенттік жолағындағы сәйкес тесіктер графен π-жолағынан электрондармен бірден толтырылады. (B) WS2 өткізгіштік жолағындағы фотоқоздырылған тасымалдаушылардың қызмет ету мерзімі ~1 пс. Графен π-жолағындағы тесіктер ~2 пс бойы жұмыс істейді, бұл үзік-үзік көрсеткілермен көрсетілген қосымша шашыраңқы арналардың маңыздылығын көрсетеді. (A) және (B) тармақтарындағы қара үзік сызықтар жолақтың ығысуын және химиялық потенциалдың өзгеруін көрсетеді. (C) Өтпелі күйде WS2 қабаты теріс зарядталған, ал графен қабаты оң зарядталған. Дөңгелек поляризацияланған жарықпен спин-селективті қозу үшін WS2-дегі фотоқоздырылған электрондар және графендегі сәйкес тесіктер қарама-қарсы спин поляризациясын көрсетеді деп күтілуде.
Өтпелі күйде фотоқоздырылған электрондар WS2 өткізгіштік жолағында, ал фотоқоздырылған тесіктер графеннің π-жолағында орналасқан (5C сурет). Бұл WS2 қабатының теріс зарядталғанын, ал графен қабатының оң зарядталғанын білдіреді. Бұл өтпелі шыңдардың ығысуын (2-сурет), графен сорғы-зонд сигналының асимметриясын (3-суреттегі 2 және 3 қисықтары), WS2 валенттік жолағында тесіктердің болмауын (3-суреттегі 4 қисық), сондай-ақ графен π-жолағындағы қосымша тесіктерді (4-сурет) ескереді. Бұл зарядпен бөлінген күйдің қызмет ету мерзімі ~1 ps (3-суреттегі 1 қисық).
II типті жолақты туралау және сатылы жолақты саңылауы бар екі тікелей саңылаулы жартылай өткізгіштерден жасалған ван-дер-Ваальс гетероқұрылымдарында ұқсас зарядтармен бөлінген өтпелі күйлер байқалды (27–32). Фотоқоздырудан кейін электрондар мен кемтіктер гетероқұрылымның әртүрлі қабаттарында орналасқан өткізгіштік жолағының төменгі жағына және валенттік жолағының жоғарғы жағына тез жылжитындығы анықталды (27–32).
Біздің WS2/графен гетероқұрылымымыз жағдайында электрондар мен кемтіктер үшін энергетикалық тұрғыдан ең қолайлы орын металл графен қабатындағы Ферми деңгейінде орналасқан. Сондықтан электрондар да, кемтіктер де графен π-диапазонына тез ауысады деп күтуге болады. Дегенмен, біздің өлшеулеріміз кемтіктердің ауысуының (<200 fs) электрондардың ауысуына (∼1 ps) қарағанда әлдеқайда тиімді екенін анық көрсетеді. Біз мұны 1A суретте көрсетілгендей WS2 мен графен жолақтарының салыстырмалы энергетикалық туралануына жатқызамыз, бұл жақында (14, 15) болжаған электрондардың ауысуымен салыстырғанда кемтіктердің ауысуы үшін қолжетімді соңғы күйлердің көп санын ұсынады. Қазіргі жағдайда, WS2 тыйым салынған аймағының ∼2 эВ екенін ескере отырып, графен Дирак нүктесі және тепе-теңдік химиялық потенциалы WS2 тыйым салынған аймағының ортасынан сәйкесінше ∼0,5 және ∼0,2 эВ жоғары орналасқан, бұл электрон-кемтіктік симметриясын бұзады. Біз кемтік тасымалының қолжетімді соңғы күйлерінің саны электрон тасымалына қарағанда шамамен 6 есе көп екенін анықтадық (қосымша материалдарды қараңыз), сондықтан кемтік тасымалы электрон тасымалына қарағанда жылдамырақ болады деп күтілуде.
Дегенмен, байқалған аса жылдам асимметриялық заряд тасымалының толық микроскопиялық көрінісі WS2-дегі А-экзитон толқындық функциясын құрайтын орбитальдар мен графен π-диапазоны арасындағы сәйкестікті, импульс, энергия, спин және псевдоспиннің сақталуымен шектеулерді қоса алғанда, әртүрлі электрон-электрон және электрон-фонон шашырауы арналарының қабаттасуын, плазмалық тербелістердің әсерін (33), сондай-ақ заряд тасымалын делдалдауы мүмкін когерентті фонондық тербелістердің ықтимал ығысу қозуының рөлін (34, 35) ескеруі керек. Сондай-ақ, байқалған заряд тасымалы күйі заряд тасымалы экситондарынан немесе бос электрон-тесік жұптарынан тұратынын болжауға болады (қосымша материалдарды қараңыз). Бұл мәселелерді нақтылау үшін осы мақаланың шеңберінен тыс теориялық зерттеулер қажет.
Қорытындылай келе, біз эпитаксиалды WS2/графен гетероқұрылымындағы аса жылдам қабатаралық заряд тасымалын зерттеу үшін tr-ARPES қолдандық. Біз WS2 A-қоздырғышымен 2 эВ-та резонанста қозған кезде фотоқоздырылған тесіктер графен қабатына тез ауысатынын, ал фотоқоздырылған электрондар WS2 қабатында қалатынын анықтадық. Біз мұны тесіктер тасымалы үшін қолжетімді соңғы күйлер санының электрон тасымалына қарағанда көп болуымен байланыстырдық. Зарядпен бөлінген өтпелі күйдің қызмет ету мерзімі ~1 пс екені анықталды. Дөңгелек поляризацияланған жарықты (22–25) пайдалана отырып, спин-селективті оптикалық қоздырумен бірге байқалған аса жылдам заряд тасымалы спин тасымалымен қатар жүруі мүмкін. Бұл жағдайда зерттелген WS2/графен гетероқұрылымы графенге тиімді оптикалық спин инъекциясы үшін пайдаланылуы мүмкін, бұл жаңа оптоспинтрондық құрылғыларды жасауға әкеледі.
Графен үлгілері SiCrystal GmbH компаниясының коммерциялық жартылай өткізгіш 6H-SiC(0001) пластиналарында өсірілді. N-легирленген пластиналар 0,5° төмен қиылысумен осьте болды. SiC негізі сызаттарды кетіру және кәдімгі тегіс террасалар алу үшін сутегімен ойылды. Таза және атомдық тегіс Si-терминацияланған беті үлгіні Ar атмосферасында 1300°C температурада 8 минут бойы күйдіру арқылы графиттелді (36). Осылайша, біз әрбір үшінші көміртек атомы SiC негізімен коваленттік байланыс түзетін бір көміртек қабатын алдық (37). Содан кейін бұл қабат сутегі интеркаляциясы арқылы толығымен sp2-гибридтенген квази-еркін тұрған тесікпен легирленген графенге айналды (38). Бұл үлгілер графен/H-SiC(0001) деп аталады. Барлық процесс Aixtron компаниясының коммерциялық Black Magic өсіру камерасында жүргізілді. WS2 өсуі стандартты ыстық қабырғалы реакторда WO3 және S ұнтақтарын прекурсорлар ретінде 1:100 массалық қатынасымен пайдаланып, төмен қысымды химиялық бу тұндыру (39, 40) арқылы жүзеге асырылды. WO3 және S ұнтақтары сәйкесінше 900 және 200°C температурада ұсталды. WO3 ұнтағы субстратқа жақын орналастырылды. Аргон 8 scm³ ағыны бар тасымалдаушы газ ретінде пайдаланылды. Реактордағы қысым 0,5 мбар деңгейінде ұсталды. Үлгілер екінші реттік электронды микроскопия, атомдық күш микроскопиясы, Раман және фотолюминесценция спектроскопиясы, сондай-ақ төмен энергиялы электронды дифракция арқылы сипатталды. Бұл өлшеулер WS2 монокристалды домендерін анықтады, мұнда ΓK- немесе ΓK'-бағыты графен қабатының ΓK-бағытымен тураланған. Домен жақтарының ұзындығы 300-ден 700 нм-ге дейін өзгерді, ал WS2 жалпы қамтуы шамамен 40% болды, бұл ARPES талдауына сәйкес келеді.
Статикалық ARPES тәжірибелері электрон энергиясы мен импульсін екі өлшемді анықтауға арналған зарядпен байланысқан құрылғы-детектор жүйесін пайдалана отырып, жарты шар тәрізді анализатормен (SPECS PHOIBOS 150) жүргізілді. Барлық фотоэмиссиялық тәжірибелер үшін жоғары ағынды He разряд көзінің (VG Scienta VUV5000) поляризацияланбаған, монохроматикалық HeIα сәулеленуі (21,2 эВ) пайдаланылды. Біздің тәжірибелеріміздегі энергия мен бұрыштық ажыратымдылық сәйкесінше 30 мэВ және 0,3°-тан (0,01 Å−1-ге сәйкес) жоғары болды. Барлық тәжірибелер бөлме температурасында жүргізілді. ARPES - беттік сезімтал әдіс. WS2 және графен қабатынан фотоэлектрондарды шығару үшін WS2 толық емес жабыны шамамен 40% болатын үлгілер пайдаланылды.
tr-ARPES құрылғысы 1 кГц Titanium:Sapphire күшейткішіне (Coherent Legend Elite Duo) негізделген. Аргонда жоғары гармоникаларды генерациялау үшін 2 мДж шығыс қуаты пайдаланылды. Алынған экстремалды ультракүлгін сәуле торлы монохроматор арқылы өтіп, 26 эВ фотон энергиясында 100 фс зонд импульстарын шығарды. 8 мДж күшейткіштің шығыс қуаты оптикалық параметрлік күшейткішке (Light Conversion-дан алынған HE-TOPAS) жіберілді. 2 эВ сорғы импульстарын алу үшін бета-барий бораты кристалында 1 эВ фотон энергиясындағы сигнал сәулесі жиілікті екі еселеді. tr-ARPES өлшеулері жарты шар тәрізді анализатормен (SPECS PHOIBOS 100) жүргізілді. Жалпы энергия және уақытша ажыратымдылық сәйкесінше 240 мэВ және 200 фс болды.
Бұл мақалаға қосымша материалдарды http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/20/eaay0761/DC1 сайтынан табуға болады.
Бұл Creative Commons Attribution-NonCommercial лицензиясының шарттары бойынша таратылатын ашық қолжетімді мақала, ол кез келген құралда пайдалануға, таратуға және көшіруге мүмкіндік береді, егер нәтижесінде пайда болған пайдалану коммерциялық мақсатта болмаса және түпнұсқа жұмысқа тиісті сілтеме жасалған болса.
ЕСКЕРТПЕ: Біз сіздің электрондық пошта мекенжайыңызды тек сіз бетті ұсынып отырған адам сіздің оны көруін қалағаныңызды және оның қажетсіз пошта емес екенін білуі үшін ғана сұраймыз. Біз ешқандай электрондық пошта мекенжайын тіркемейміз.
Бұл сұрақ сіздің адам екеніңізді тексеруге және спамның автоматты түрде жіберілуін болдырмауға арналған.
Авторлары: Свен Эслиман, Антонио Росси, Мариана Чавес-Сервантес, Разван Краузе, Бенито Арнольди, Бенджамин Штадмюллер, Мартин Эслиман, Стивен Форти, Филиппо Фаббри, Камилла Колетти, Изабелла Гиер
Біз WS2/графен гетероқұрылымындағы аса жылдам зарядтың бөлінуін анықтадық, бұл графенге оптикалық спин инъекциясын жасауға мүмкіндік береді.
Авторлары: Свен Эслиман, Антонио Росси, Мариана Чавес-Сервантес, Разван Краузе, Бенито Арнольди, Бенджамин Штадмюллер, Мартин Эслиман, Стивен Форти, Филиппо Фаббри, Камилла Колетти, Изабелла Гиер
Біз WS2/графен гетероқұрылымындағы аса жылдам зарядтың бөлінуін анықтадық, бұл графенге оптикалық спин инъекциясын жасауға мүмкіндік береді.
© 2020 Американдық ғылымды дамыту қауымдастығы. Барлық құқықтар қорғалған. AAAS HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef және COUNTER.Science Advances ISSN 2375-2548 серіктесі болып табылады.
Жарияланған уақыты: 2020 жылғы 25 мамыр