Em spektroskopiya fotoemisyonê ya çareser-dem û goşeyî (tr-ARPES) bikar tînin da ku veguhestina barkêşiya ultra-lez di heterostruktureke epîtaksîyal de ku ji yekqatî WS2 û grafînê hatî çêkirin lêkolîn bikin. Ev heterostruktur feydeyên nîvconductorek valahiya rasterast bi girêdana spin-orbit a bihêz û têkiliya ronahî-maddeya bihêz bi yên nîvmetalek ku hilgirên bêgirse yên bi tevgera pir zêde û temenên dirêj ên spinê digire re dike yek. Em dibînin ku, piştî fototeşwîqkirinê li rezonansê ji bo A-teşwîqkirinê di WS2 de, qulên fototeşwîqkirî bi lez vediguhezin qata grafînê dema ku elektronên fototeşwîqkirî di qata WS2 de dimînin. Rewşa demkî ya ji hev veqetandî ya ji barkêşiyê ya encam tê dîtin ku temenê wê ~1 ps e. Em dîtinên xwe bi cûdahiyên di qada qonaxa belavbûnê de vedigirin ku ji ber hevrêziya nisbî ya bendên WS2 û grafînê çêdibin wekî ku ji hêla ARPES-a çareseriya bilind ve hatî eşkere kirin. Bi hev re bi teşwîqkirina optîkî ya bijartî ya spinê, heterostruktura WS2/grafînê ya lêkolînkirî dikare platformek ji bo derzîkirina spin-a optîkî ya bi bandor di grafînê de peyda bike.
Hebûna gelek materyalên du-alî yên cûda derfeta afirandina heterostrukturên nû yên di dawiyê de zirav bi fonksiyonên bi tevahî nû yên li ser bingeha ceribandina dielektrîkê ya xwerû û bandorên cûrbecûr ên ji nêzîkbûnê çêdibin vekiriye (1-3). Amûrên îspatkirina prensîbê ji bo serîlêdanên pêşerojê di warê elektronîk û optoelektronîkê de hatine çêkirin (4-6).
Li vir, em li ser heterostrukturên van der Waals ên epitaksiyal disekinin ku ji WS2-ya yekqatî, nîvconductorek bi valahiya rasterast bi girêdana spin-orbit a bihêz û dabeşkirina spin a mezin a avahiya bendê ji ber simetriya berevajîkirinê ya şikestî (7), û grafîna yekqatî, nîvmetalek bi avahiya bendê ya konîk û tevgera hilgir a pir zêde (8), ku li ser SiC(0001) a bi hîdrojenê ve hatî qedandin mezin dibe, pêk tên. Nîşaneyên pêşîn ji bo veguhastina barkirinê ya ultralez (9-15) û bandorên girêdana spin-orbit a ji ber nêzîkbûnê (16-18) WS2/grafen û heterostrukturên wekhev dikin namzetên sozdar ji bo sepanên optoelektronîk (19) û optospintronîk (20) ên pêşerojê.
Me dest bi eşkerekirina rêyên rihetbûnê yên cotên elektron-qûna fotoçêkirî di WS2/grafenê de bi spektroskopiya fotoemîsyonê ya çareser-dem û goşeyî (tr-ARPES) kir. Ji bo vê armancê, em heterostrukturê bi pulsên pompê yên 2-eV yên ku bi A-eksîtonê rezonans in di WS2 de teşwîq dikin (21, 12) û fotoelektronan bi pulsek sonda duyemîn a bi derengketina demkî li enerjiya fotonê ya 26-eV derdixin. Em enerjiya kînetîk û goşeya weşanê ya fotoelektronan bi analîzkerek nîvsferîk wekî fonksiyonek derengketina pomp-sondê diyar dikin da ku bigihîjin dînamîkên hilgir ên momentûm-, enerjî- û çareser-demî. Çareseriya enerjî û demê bi rêzê ve 240 meV û 200 fs ye.
Encamên me delîlên rasterast ji bo veguhestina barkêşiya ultra-lez di navbera tebeqeyên epitaksiyal de peyda dikin, ku nîşanên yekem ên li ser bingeha teknîkên hemî-optîkî di heterostrukturên bi destan hatine çêkirin ên wekhev de bi hevrêzkirina azîmutal a kêfî ya tebeqeyan piştrast dikin (9-15). Wekî din, em nîşan didin ku ev veguhestina barkêşiyê pir asîmetrîk e. Pîvandinên me rewşek demkî ya veqetandî ya barkêşiyê ya berê nehatî çavdêrîkirin bi elektron û qulên foto-çalakkirî yên ku di tebeqeya WS2 û grafînê de cih digirin, bi rêzê ve, eşkere dikin ku ji bo ~1 ps dijî. Em dîtinên xwe di warê cûdahiyên di qada qonaxa belavbûnê de ji bo veguhestina elektron û qulan de şîrove dikin ku ji ber hevrêzkirina nisbî ya bendên WS2 û grafînê wekî ku ji hêla ARPES-a çareseriya bilind ve hatî eşkere kirin. Bi hev re bi teşwîqkirina optîkî ya bijartî ya spin- û geliyê (22-25) heterostrukturên WS2/grafînê dikarin platformek nû ji bo derzîkirina spina optîkî ya ultra-lez a bi bandor di nav grafînê de peyda bikin.
Wêne 1A pîvandineke ARPES a çareseriya bilind nîşan dide ku bi lampa helyûmê ya avahiya bendê li ser rêça ΓK ya heterostruktura WS2/grafenê ya epitaksiyal hatiye bidestxistin. Tê dîtin ku konê Dirac bi qulikan ve girêdayî ye û xala Dirac li ∼0.3 eV li jor potansiyela kîmyewî ya hevsengiyê ye. Tê dîtin ku jorê benda valansê ya WS2 ya spin-dabeşkirinê ∼1.2 eV li jêr potansiyela kîmyewî ya hevsengiyê ye.
(A) Fotoherika hevsengiyê ku li gorî ΓK-alî bi lampa helyûmê ya bêpolarîzekirî hatiye pîvandin. (B) Fotoherika ji bo derengketina neyînî ya pompa-probê ku bi pulsên ultraviyole yên ekstrem ên p-polarîzekirî li enerjiya fotonê ya 26-eV hatiye pîvandin. Xetên gewr û sor ên xalxalî cihê profîlên xêzan nîşan didin ku ji bo derxistina pozîsyonên lûtkeyên demkî di Şekil 2 de têne bikar anîn. (C) Guhertinên ji hêla pompê ve yên fotoherika 200 fs piştî fototehrîkasyonê li enerjiya fotonê ya pompê ya 2 eV bi fluenceya pompê ya 2 mJ/cm2. Qezenc û windabûna fotoelektronan bi rêzê ve bi sor û şîn têne nîşandan. Qutî qada entegrasyonê ji bo şopên pompa-probê yên ku di Şekil 3 de têne xuyang kirin nîşan didin.
Wêne 1B wêneyekî tr-ARPES ê avahiya bendê ya nêzîkî WS2 û xalên K yên grafînê nîşan dide ku bi pulsên ultraviyole yên ekstrem ên 100-fs bi enerjiya fotonê ya 26-eV di derengiya pomp-probê ya neyînî de berî gihîştina pulsa pompê hatine pîvandin. Li vir, dabeşkirina spinê ji ber hilweşîna nimûneyê û hebûna pulsa pompê ya 2-eV ku dibe sedema firehbûna barkirina fezayê ya taybetmendiyên spektral nayê çareser kirin. Wêne 1C guhertinên fotoherikê yên ji hêla pompê ve li gorî Wêne 1B di derengiya pomp-probê ya 200 fs de nîşan dide ku sînyala pomp-probê digihîje herî zêde. Rengên sor û şîn bi rêzê ve qezenc û windabûna fotoelektronan nîşan didin.
Ji bo analîzkirina vê dînamîkên dewlemend bi hûrgilî, em pêşî pozîsyonên lûtkeyên demkî yên benda valansê ya WS2 û benda grafînê π li ser xetên xêzkirî yên di Wêne 1B de destnîşan dikin, wekî ku di Materyalên Pêvek de bi hûrgilî hatiye ravekirin. Em dibînin ku benda valansê ya WS2 bi 90 meV ber bi jor ve diçe (Wêne 2A) û benda grafînê π bi 50 meV ber bi jêr ve diçe (Wêne 2B). Jiyana eksponansiyel a van guhertinan ji bo benda valansê ya WS2 1.2 ± 0.1 ps û ji bo benda grafînê π 1.7 ± 0.3 ps tê dîtin. Ev guhertinên lûtkeyan delîlên yekem ên barkirinek demkî ya her du tebeqeyan peyda dikin, ku barkirina erênî (neyînî) ya zêde enerjiya girêdana rewşên elektronîkî zêde dike (kêm dike). Bala xwe bidinê ku ber bi jor ve guheztina benda valansê ya WS2 berpirsiyarê sînyala pomp-probê ya berbiçav e li herêma ku bi qutiya reş a di Wêne 1C de hatî nîşankirin.
Guhertina pozîsyona lûtkeyê ya benda valansê ya WS2 (A) û benda grafînê π (B) wekî fonksiyonek derengketina pomp-probê digel lihevhatinên eksponansiyel (xetên stûr). Jiyana guheztina WS2 di (A) de 1.2 ± 0.1 ps e. Jiyana guheztina grafînê di (B) de 1.7 ± 0.3 ps e.
Piştre, em sînyala pomp-probê li ser deverên ku bi qutiyên rengîn ên di Şekil 1C de hatine nîşandan entegre dikin û hejmarên encam wekî fonksiyonek derengketina pomp-probê di Şekil 3 de xêz dikin. Xêza 1 di Şekil 3 de dînamîkên hilgirên foto-eksîtasyonê yên nêzîkî binê benda konduksiyonê ya qata WS2 bi temenê 1.1 ± 0.1 ps nîşan dide ku ji lihevhatina eksponansiyel a daneyan hatî bidestxistin (li Materyalên Pêvek binêre).
Şopên pomp-probê wekî fonksiyonek derengmayînê ku bi entegrekirina fotoherikê li ser qada ku bi qutiyên di Şekil 1C de hatî nîşandan hatî bidestxistin. Xetên stûr li gorî daneyan lihevhatinên eksponansiyel in. Xêz (1) Nifûsa hilgirên demkî di benda rêvebirinê ya WS2 de. Xêz (2) Sînyala pomp-probê ya benda π ya grafînê li jor potansiyela kîmyewî ya hevsengiyê. Xêz (3) Sînyala pomp-probê ya benda π ya grafînê li jêr potansiyela kîmyewî ya hevsengiyê. Xêz (4) Sînyala pomp-probê ya net di benda valansê ya WS2 de. Demên jiyanê di (1) de 1.2 ± 0.1 ps, di (2) de 180 ± 20 fs (qezenc) û ~2 ps (windakirin) û di (3) de 1.8 ± 0.2 ps têne dîtin.
Di xêzên 2 û 3 yên Şekil 3 de, em sînyala pomp-probê ya banda grafînê π nîşan didin. Em dibînin ku qezenca elektronan a li jor potansiyela kîmyayî ya hevsengiyê (xêza 2 di Şekil 3 de) xwedî jiyanek pir kurttir e (180 ± 20 fs) li gorî windabûna elektronan a li jêr potansiyela kîmyayî ya hevsengiyê (1.8 ± 0.2 ps di xêza 3 de Şekil 3). Wekî din, tê dîtin ku qezenca destpêkê ya fotoherikê di xêza 2 ya Şekil 3 de di t = 400 fs de bi jiyanek ~2 ps vediguhere windabûnê. Tê dîtin ku asimetrî di navbera qezenc û windabûnê de di sînyala pomp-probê ya grafîna yekqatî ya bêserûber de tune ye (li şekil S5 di Materyalên Pêvek de binêre), ku nîşan dide ku asimetrî encama girêdana navbera qatan di heterostruktura WS2/grafînê de ye. Çavdêriya qezencek kurt-temen û windabûnek demdirêj li jor û li jêr potansiyela kîmyayî ya hevsengiyê, bi rêzê ve, nîşan dide ku elektron bi bandor ji qata grafînê bi foto-tehrîkkirina heterostrukturê têne rakirin. Di encamê de, qata grafînê bi awayekî erênî barkirî dibe, ku bi zêdebûna enerjiya girêdanê ya koma π-yê ya ku di Şekil 2B de tê dîtin re lihevhatî ye. Ber bi jêr ve guheztina koma π-yê dûvika enerjiya bilind a belavkirina Fermi-Dirac a hevsengiyê ji jor potansiyela kîmyayî ya hevsengiyê radike, ku qismî guherîna nîşana sînyala pomp-probê di xêza 2 ya Şekil 3 de rave dike. Em ê li jêr nîşan bidin ku ev bandor bi windabûna demkî ya elektronan di koma π-yê de bêtir tê zêdekirin.
Ev senaryo ji hêla sînyala net a pomp-probe ya benda valansê ya WS2 di xêza 4-an a Şekil 3-an de tê piştgirî kirin. Ev dane bi entegrekirina hejmartinên li ser rûbera ku ji hêla qutiya reş a di Şekil 1B de hatî dayîn ve hatine bidestxistin, ku elektronên ku ji benda valansê di hemî derengketinên pomp-probe de bi fotove hatine derxistin digire. Di nav barên xeletiya ceribandinê de, em ji bo her derengketinek pomp-probe ti nîşanek ji bo hebûna kunan di benda valansê ya WS2 de nabînin. Ev nîşan dide ku, piştî fototeşwîqkirinê, ev kun bi lez û bez di pîvanek demê ya kurt de li gorî çareseriya me ya demkî têne dagirtin.
Ji bo ku delîla dawî ji bo hîpoteza me ya veqetandina barkêşiya ultralez di heterostruktura WS2/grafenê de peyda bikin, em hejmara kunên ku ji qata grafenê re hatine veguheztin wekî ku di Materyalên Pêvek de bi berfirehî hatiye vegotin diyar dikin. Bi kurtasî, belavkirina elektronîkî ya demkî ya koma π bi belavkirina Fermi-Dirac ve hatî saz kirin. Piştre hejmara kunan ji nirxên encam ji bo potansiyela kîmyewî ya demkî û germahiya elektronîkî hate hesab kirin. Encam di Şekil 4 de tê nîşandan. Em dibînin ku hejmareke giştî ya ~5 × 1012 kun/cm2 ji WS2 ber bi grafenê ve bi temenê eksponansiyel ê 1.5 ± 0.2 ps têne veguheztin.
Guhertina jimara kunan di benda π de wekî fonksiyonek derengketina pomp-probê digel lihevhatina eksponansiyel ku temenê jiyanê 1.5 ± 0.2 ps dide.
Ji dîtinên di Şekil 2 heta 4 de, wêneya mîkroskopîk a jêrîn ji bo veguhestina barkêşiya ultralez di heterostruktura WS2/grafenê de derdikeve holê (Şekil 5). Foto-çalakkirina heterostruktura WS2/grafenê li 2 eV bi serdestî A-çalakkirinê di WS2 de dagir dike (Şekil 5A). Çalakkirinên elektronîkî yên zêde li seranserê xala Dirac di grafenê de û her weha di navbera WS2 û bendên grafenê de ji hêla enerjîk ve gengaz in lê bi girîngî kêmtir bibandor in. Kunên foto-çalakkirî di benda valansê ya WS2 de ji hêla elektronên ku ji benda grafenê π-yê derdikevin di pîvanek demê ya kurt de li gorî çareseriya me ya demkî têne dagirtin (Şekil 5A). Elektronên foto-çalakkirî di benda rêvebirinê ya WS2 de temenê wan ~1 ps ye (Şekil 5B). Lêbelê, ji bo dagirtina kunên di benda grafenê π-yê de ~2 ps digire (Şekil 5B). Ev nîşan dide ku, ji bilî veguhestina rasterast a elektronan di navbera benda rêvebirina WS2 û benda grafînê π de, rêyên rihetbûnê yên din - dibe ku bi rêya rewşên kêmasiyê (26) - hewce ne ku ji bo têgihîştina dînamîkên tevahî werin hesibandin.
(A) Fototehrîkasyon di rezonansê de li hember A-tehrîkona WS2 di 2 eV de elektronan dixe nav benda rêvebirinê ya WS2. Kunên têkildar di benda valansê ya WS2 de tavilê ji hêla elektronên ji benda grafînê π ve têne dagirtin. (B) Hilgirên fototehrîkasyonkirî di benda rêvebirinê ya WS2 de temenê wan ~1 ps e. Kunên di benda grafînê π de ~2 ps dijîn, ku girîngiya kanalên belavbûna zêde yên ku bi tîrên xalxalî têne destnîşan kirin nîşan dide. Xetên reş ên xalxalî di (A) û (B) de guheztinên bendê û guhertinên di potansiyela kîmyewî de nîşan didin. (C) Di rewşa demkî de, qata WS2 bi awayekî neyînî barkirî ye dema ku qata grafînê bi awayekî erênî barkirî ye. Ji bo tehrîkkirina bijartî ya spinê bi ronahiya polarîzekirî ya dorhêlî, tê payîn ku elektronên fototehrîkasyonkirî di WS2 de û kunên têkildar di grafînê de polarîzasyona spinê ya berevajî nîşan bidin.
Di rewşa demkî de, elektronên fotoajîtasyonkirî di benda rêvebirinê ya WS2 de dimînin, di heman demê de kunên fotoajîtasyonkirî di benda π ya grafînê de ne (Wêne 5C). Ev tê vê wateyê ku qata WS2 bi awayekî neyînî barkirî ye û qata grafînê bi awayekî erênî barkirî ye. Ev yek guheztinên lûtkeya demkî (Wêne 2), asîmetrîya sînyala pomp-probê ya grafînê (xêzên 2 û 3 yên Wêne 3), nebûna kunan di benda valansê ya WS2 de (xêza 4 Wêne 3), û her weha kunên zêde di benda π ya grafînê de (Wêne 4) rave dike. Jiyana vê rewşa ji hev veqetandî ya bar ~1 ps ye (xêza 1 Wêne 3).
Rewşên demkî yên ji hev cuda yên bargiraniyê di heterostrukturên van der Waals ên têkildar de, ku ji du nîvconductorên rasterast-gap bi rêza bendên celeb II û band-gap-a lerzok hatine çêkirin (27-32), hatine dîtin. Piştî fototehrîkasyonê, hat dîtin ku elektron û kun bi lez ber bi binê benda rêvebirinê û jorê benda valansê ve diçin, ku di tebeqeyên cûda yên heterostrukturê de ne (27-32).
Di rewşa heterostruktura me ya WS2/grafînê de, cihê herî guncaw ji bo hem elektron û hem jî kunan di asta Fermi de di qata grafînê ya metalîk de ye. Ji ber vê yekê, meriv dikare hêvî bike ku hem elektron û hem jî kun bi lez veguhezînin bo koma π ya grafînê. Lêbelê, pîvandinên me bi zelalî nîşan didin ku veguhastina kunan (<200 fs) ji veguhastina elektronan (∼1 ps) pir bi bandortir e. Em vê yekê bi hevrêziya enerjîk a nisbî ya WS2 û komên grafînê ve girêdidin wekî ku di Wêne 1A de hatiye eşkere kirin ku hejmareke mezintir ji rewşên dawîn ên berdest ji bo veguhastina kunan pêşkêşî dike li gorî veguhastina elektronan wekî ku vê dawiyê ji hêla (14, 15) ve hatî pêşbînîkirin. Di rewşa heyî de, bi texmîna valahiya bendê ya WS2 ya ∼2 eV, potansiyela kîmyewî ya xala Dirac a grafînê û potansiyela hevsengiyê ya kîmyewî bi rêzê ve ∼0.5 û ∼0.2 eV li jor nîvê valahiya bendê ya WS2 ne, û simetriya elektron-kunan dişkînin. Em dibînin ku hejmara rewşên dawî yên berdest ji bo veguhestina qulan nêzîkî 6 caran ji veguhestina elektronan mezintir e (li Materyalên Pêvek binêre), ji ber vê yekê tê payîn ku veguhestina qulan ji veguhestina elektronan zûtir be.
Lêbelê, wêneyek mîkroskopîk a bêkêmasî ya veguhastina barkêşiya asîmetrîk a ultralez a çavdêrîkirî divê hevberdana di navbera orbitalên ku fonksiyona pêla A-eksîtonê di WS2 de û grafînê π-band pêk tînin, bi rêzê ve, kanalên belavbûna elektron-elektron û elektron-fonon ên cûda, tevî sînorkirinên ku ji hêla momentum, enerjî, spin û parastina pseudospînê ve têne ferz kirin, bandora osîlasyonên plazmayê (33), û her weha rola teşwîqek jihevqetandî ya gengaz a osîlasyonên fononê yên hevgirtî ku dibe ku veguhastina barkêşiyê navbeynkar bike (34, 35) jî li ber çavan bigire. Her weha, meriv dikare texmîn bike ka rewşa veguhastina barkêşiyê ya çavdêrîkirî ji eksîtonên veguhastina barkêşiyê an cotên elektron-qulikên azad pêk tê (li Materyalên Pêvek binêre). Lêkolînên teorîk ên din ên ku ji çarçoveya vê gotarê wêdetir diçin, ji bo zelalkirina van mijaran hewce ne.
Bi kurtasî, me tr-ARPES bikar anî da ku veguhestina barkêşiya navbera tebeqeyên ultra-lez di heterostruktura WS2/grafenê ya epîtaksîyal de lêkolîn bikin. Me dît ku, dema ku di rezonansê de bi A-eksîtonê ya WS2 re di 2 eV de têne teşwîq kirin, qulên foto-hêrsbûyî bi lez vediguhezin tebeqeya grafenê dema ku elektronên foto-hêrsbûyî di tebeqeya WS2 de dimînin. Me ev yek bi wê rastiyê ve girêda ku hejmara rewşên dawîn ên berdest ji bo veguhestina qulan ji veguhestina elektronan mezintir e. Jiyana rewşa demkî ya ji hev veqetandî ya barkêşiyê ~1 ps hate dîtin. Bi hev re bi teşwîqkirina optîkî ya bijartî ya spinê bi karanîna ronahiya polarîzekirî ya dorhêlî (22-25), veguhestina barkêşiya ultra-lez a çavdêrîkirî dibe ku bi veguhestina spinê re were. Di vê rewşê de, heterostruktura WS2/grafenê ya lêkolînkirî dikare ji bo derzîkirina spina optîkî ya bi bandor di nav grafenê de were bikar anîn ku di encamê de cîhazên optospintronîk ên nû çêdibin.
Nimûneyên grafînê li ser waferên nîvconductor ên bazirganî yên 6H-SiC(0001) ji SiCrystal GmbH hatin çandin. Waferên dopkirî yên N li ser eksena bi qutkirinek xelet li jêr 0.5° bûn. Substrata SiC bi hîdrojenê hate kolandin da ku xêzikan were rakirin û terasên daîre yên birêkûpêk werin bidestxistin. Rûyê paqij û atomîkî yê bi Si-qediyayî dûre bi germkirina nimûneyê di atmosfera Ar de di 1300°C de ji bo 8 hûrdeman hate grafît kirin (36). Bi vî rengî, me tebeqeyek karbonê ya yekane bi dest xist ku her atoma sêyemîn girêdanek kovalent bi substrata SiC re çêkir (37). Ev tebeqe dûre bi rêya navberkirina hîdrojenê veguherî grafînek kunî-serbixwe ya bi tevahî sp2-hîbrîdkirî hate veguheztin (38). Ji van nimûneyan re grafîn/H-SiC(0001) tê gotin. Tevahiya pêvajoyê di odeyek mezinbûna Black Magic a bazirganî ji Aixtron de hate kirin. Mezinbûna WS2 di reaktoreke standard a dîwar-germ de bi rêya danîna buhara kîmyewî ya bi zexta nizm (39, 40) bi karanîna tozên WO3 û S bi rêjeya giraniya 1:100 wekî pêşeng hate kirin. Tozên WO3 û S bi rêzê ve li 900 û 200°C hatin girtin. Toza WO3 nêzîkî substratê hate danîn. Argon wekî gaza hilgir bi herikîna 8 sccm hate bikar anîn. Zexta di reaktorê de li 0.5 mbar hate girtin. Nimûne bi mîkroskopiya elektrona duyemîn, mîkroskopiya hêza atomî, spektroskopiya Raman û fotolumînesansê, û her weha difraksiyona elektrona kêm-enerjî hatin taybetmendîkirin. Van pîvandinan du domênên WS2 yên yek-kristalîn ên cûda eşkere kirin ku an rêça ΓK- an jî ΓK'- bi rêça ΓK-ya qata grafînê re li hev tê. Dirêjahiya aliyê domainê di navbera 300 û 700 nm de diguhere, û berfirehiya giştî ya WS2 nêzîkî ~%40 bû, ku ji bo analîza ARPES guncaw e.
Ceribandinên ARPES yên statîk bi analîzkerek nîvsferîk (SPECS PHOIBOS 150) bi karanîna pergala cîhaz-tespîtker a girêdayî bar ji bo tespîtkirina du-alî ya enerjî û momentuma elektronê hatin kirin. Tîrêjên He Iα yên yekreng û nepolarîzekirî (21.2 eV) yên çavkaniyek derxistina He ya bi herikîna bilind (VG Scienta VUV5000) ji bo hemî ceribandinên fotoemisyonê hatin bikar anîn. Enerjî û çareseriya goşeyî di ceribandinên me de ji 30 meV û 0.3° (ku bi 0.01 Å−1 re têkildar e) çêtir bûn. Hemî ceribandin di germahiya odeyê de hatin kirin. ARPES teknîkek pir hesas a rûvî ye. Ji bo derxistina fotoelektronan ji hem WS2 û hem jî ji qata grafînê, nimûneyên bi vegirtina WS2 ya netemam a ~40% hatin bikar anîn.
Sazkirina tr-ARPES li ser amplîfîkatorek Titanium:Sapphire ya 1-kHz (Coherent Legend Elite Duo) hate çêkirin. 2 mJ hêza derketinê ji bo çêkirina harmonîkên bilind di argonê de hate bikar anîn. Ronahiya ultraviyole ya tund a encam ji monokromatora grating derbas bû û pulsên sondayê yên 100-fs bi enerjiya fotonê ya 26-eV hilberand. 8mJ hêza derketinê ya amplîfîkatorê ji amplîfîkatorek parametrîk a optîkî (HE-TOPAS ji Light Conversion) re hate şandin. Tîrêjê sînyalê li enerjiya fotonê ya 1-eV di krîstalek beta baryûm borat de du qat frekans hate zêdekirin da ku pulsên pompê yên 2-eV werin bidestxistin. Pîvandinên tr-ARPES bi analîzatorek nîvsferîk (SPECS PHOIBOS 100) hatin kirin. Enerjiya giştî û çareseriya demkî bi rêzê ve 240 meV û 200 fs bûn.
Materyalên pêvek ji bo vê gotarê li http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/20/eaay0761/DC1 hene.
Ev gotareke gihîştina vekirî ye ku li gorî şertên lîsansa Creative Commons Attribution-NonCommercial tê belavkirin, ku destûrê dide karanîn, belavkirin û hilberandinê di her medyayê de, heya ku karanîna encam ne ji bo berjewendiya bazirganî be û bi şertê ku xebata orîjînal bi rêkûpêk were vegotin.
TÊBÎNÎ: Em tenê navnîşana e-nameya we dixwazin da ku kesê ku hûn vê rûpelê pêşniyar dikin bizanibe ku hûn dixwazin ew wê bibînin, û ku ew ne nameyên nexwestî ye. Em tu navnîşana e-nameyê tomar nakin.
Ev pirs ji bo ceribandina ka hûn mêvanek mirovî ne an na û ji bo pêşîgirtina şandinên spamê yên otomatîk e.
Ji hêla Sven Aeschlimann, Antonio Rossi, Mariana Chávez-Cervantes, Razvan Krause, Benito Arnoldi, Benjamin Stadtmüller, Martin Aeschlimann, Stiven Forti, Filippo Fabbri, Camilla Coletti, Isabella Gierz
Me veqetandina barkê ya ultralez di heterostruktura WS2/grafenê de eşkere kir ku dibe ku enjeksiyona spîna optîkî di nav grafenê de gengaz bike.
Ji hêla Sven Aeschlimann, Antonio Rossi, Mariana Chávez-Cervantes, Razvan Krause, Benito Arnoldi, Benjamin Stadtmüller, Martin Aeschlimann, Stiven Forti, Filippo Fabbri, Camilla Coletti, Isabella Gierz
Me veqetandina barkê ya ultralez di heterostruktura WS2/grafenê de eşkere kir ku dibe ku enjeksiyona spîna optîkî di nav grafenê de gengaz bike.
© 2020 Komeleya Amerîkî ji bo Pêşveçûna Zanistê. Hemû maf parastî ne. AAAS hevparê HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef û COUNTER e. Zanistî Pêşveçûn ISSN 2375-2548.
Dema weşandinê: 25ê Gulana 2020an