Mampiasa spectroscopy photoemission voavaha amin'ny fotoana sy zoro (tr-ARPES) izahay mba handinihana ny famindrana fiampangana haingana dia haingana ao anaty heterostructure epitaxial vita amin'ny monolayer WS2 sy graphene. Ity heterostructure ity dia mampifangaro ny tombontsoa azo avy amin'ny semiconductor direct-gap miaraka amin'ny fifandraisana spin-orbit matanjaka sy ny fifandraisana matanjaka eo amin'ny hazavana sy ny an'ny semimetal izay mampiantrano mpitatitra tsy misy faobe miaraka amin'ny fivezivezena avo lenta sy androm-piainana spin lava. Hitanay fa, aorian'ny photoexcitation amin'ny resonance amin'ny A-exciton ao amin'ny WS2, ny lavaka photoexcited dia mifindra haingana ao amin'ny sosona graphene raha mijanona ao amin'ny sosona WS2 kosa ny elektrôna photoexcited. Ny toetry ny transient misaraka amin'ny fiampangana vokatr'izany dia hita fa manana androm-piainana ~1 ps. Nolazainay fa ny fahasamihafan'ny habaka dingana miparitaka vokatry ny fampifanarahana ny tarika WS2 sy graphene araka ny asehon'ny ARPES avo lenta no hitanay. Miaraka amin'ny spin-selective optical excitation, ny heterostructure WS2/graphene nodinihina dia mety hanome sehatra ho an'ny fampidirana spin optika mahomby ao amin'ny graphene.
Ny fisian'ny fitaovana roa refy maro samihafa dia nanokatra ny fahafahana hamorona heterostructures manify vaovao miaraka amin'ny fiasa vaovao tanteraka mifototra amin'ny dielectric screening namboarina manokana sy ny fiantraikany isan-karazany vokatry ny akaiky (1–3). Ireo fitaovana porofon'ny fitsipika ho an'ny fampiharana amin'ny ho avy eo amin'ny sehatry ny elektronika sy optoelektronika dia efa tanteraka (4–6).
Eto izahay dia mifantoka amin'ny heterostructures epitaxial van der Waals izay ahitana monolayer WS2, semiconductor direct-gap miaraka amin'ny spin-orbit coupling matanjaka sy spin splitting lehibe amin'ny rafitry ny band noho ny inversion symmetry tapaka (7), ary monolayer graphene, semimetal miaraka amin'ny structure band conical sy ny fivezivezen'ny carrier avo lenta (8), izay ambolena amin'ny hydrogène-terminated SiC(0001). Ny famantarana voalohany amin'ny famindrana fiampangana haingana be (9–15) sy ny fiantraikan'ny spin-orbit coupling proximity-induced (16–18) dia mahatonga ny WS2/graphene sy heterostructures mitovy amin'izany ho kandidà ho an'ny fampiharana optoelectronic (19) sy optospintronic (20) amin'ny ho avy.
Nikasa ny hampiseho ny lalan'ny fialan-tsasatry ny pairan'ny elektrôna-lavaka novokarin'ny hazavana ao amin'ny WS2/graphene izahay miaraka amin'ny spectroscopy photoemission voavaha amin'ny fotoana sy ny zoro (tr-ARPES). Ho an'izany tanjona izany, dia manentana ny heterostructure izahay miaraka amin'ny pulse paompy 2-eV izay mifanaraka amin'ny A-exciton ao amin'ny WS2 (21, 12) ary mamoaka ny elektrôna amin'ny alalan'ny pulse probe faharoa voahemotra amin'ny angovo photon 26-eV. Mamaritra ny angovo kinetika sy ny zoro famoahana ny elektrôna amin'ny alalan'ny analyzer hemispherical izahay ho toy ny fiasan'ny fahatarana paompy-probe mba hahazoana fidirana amin'ny dinamikan'ny mpitondra momentum, angovo, ary fotoana voavaha. Ny famaha angovo sy fotoana dia 240 meV sy 200 fs tsirairay avy.
Ny valin'ny fikarohanay dia manome porofo mivantana momba ny famindrana fiampangana haingana dia haingana eo amin'ireo sosona mifanitsy epitaxially, manamafy ny famantarana voalohany mifototra amin'ny teknika optika rehetra amin'ny heterostructures mitovy amin'izany miaraka amin'ny fampifanarahana azimuthal kisendrasendra amin'ireo sosona (9–15). Ho fanampin'izany, asehonay fa tsy mitovy ny fifindran'ny fiampangana. Ny fandrefesanay dia mampiseho toetry ny transient misaraka fiampangana tsy hita teo aloha miaraka amin'ny elektrôna sy lavaka photoexcited hita ao amin'ny sosona WS2 sy graphene, izay velona mandritra ny ~1 ps. Mandika ny zavatra hitanay izahay amin'ny alàlan'ny fahasamihafan'ny habaka dingana miparitaka ho an'ny famindrana elektrôna sy lavaka vokatry ny fampifanarahana mifandraika amin'ny tarika WS2 sy graphene araka ny asehon'ny ARPES avo lenta. Miaraka amin'ny spin- sy valley-selective optical excitation (22–25), ny heterostructures WS2/graphene dia mety hanome sehatra vaovao ho an'ny tsindrona spin optika haingana dia haingana ao amin'ny graphene.
Ny Sary 1A dia mampiseho fandrefesana ARPES avo lenta azo avy amin'ny jiro hélium amin'ny rafitry ny tarika manaraka ny lalana ΓK amin'ny heterostructure epitaxial WS2/graphene. Hita fa misy lavaka ny kônina Dirac miaraka amin'ny teboka Dirac izay hita eo amin'ny ∼0.3 eV ambonin'ny potentiel simika equilibrium. Ny tampony amin'ny tarika valence WS2 spin-split dia hita fa eo amin'ny ∼1.2 eV ambanin'ny potentiel simika equilibrium.
(A) Fotokorian-jiro mifandanja refesina manaraka ny lalana ΓK amin'ny alalan'ny jiro hélium tsy polarized. (B) Fotokorian-jiro ho an'ny fahatarana ratsy amin'ny pump-probe refesina amin'ny alalan'ny pulsa ultraviolet tafahoatra p-polarized amin'ny angovo photon 26-eV. Ny tsipika volondavenona sy mena tapaka dia manamarika ny toerana misy ny mombamomba ny tsipika ampiasaina hanesorana ny toerana misy ny tendrony mihelina ao amin'ny Sary 2. (C) Fiovan'ny fotokorian-jiro vokatry ny paompy 200 fs aorian'ny photoexcitation amin'ny angovo photon paompy 2 eV miaraka amin'ny fluence paompy 2 mJ/cm2. Ny fahazoana sy ny fahaverezan'ny photoelectrons dia aseho amin'ny mena sy manga. Ny boaty dia manondro ny faritra fampidirana ho an'ny dian'ny pump-probe aseho amin'ny Sary 3.
Ny Sary 1B dia mampiseho ny sarin'ny tr-ARPES amin'ny firafitry ny tarika akaikin'ny teboka K WS2 sy graphene refesina amin'ny alàlan'ny pulsa ultraviolet tafahoatra 100-fs amin'ny angovo photon 26-eV amin'ny fahatarana pump-probe ratsy alohan'ny hahatongavan'ny pulsa pump. Eto, ny fisarahana spin dia tsy voavaha noho ny fahasimban'ny santionany sy ny fisian'ny pulsa pump 2-eV izay miteraka fanitarana ny habaka fiampangana amin'ny endri-javatra spectral. Ny Sary 1C dia mampiseho ny fiovan'ny photocourant vokatry ny pump raha oharina amin'ny Sary 1B amin'ny fahatarana pump-probe 200 fs izay mahatratra ny fara tampony ny famantarana pump-probe. Ny loko mena sy manga dia manondro ny fahazoana sy ny fahaverezan'ny photoelectrons.
Mba handinihana bebe kokoa ity dinamika manankarena ity, dia faritantsika aloha ny toerana misy ny tendrony mihelina amin'ny tarika valence WS2 sy ny tarika π-graphene manaraka ny tsipika tapaka ao amin'ny Sary 1B araka ny hazavaina amin'ny antsipiriany ao amin'ny Fitaovana Fanampiny. Hitantsika fa miakatra 90 meV ny tarika valence WS2 (Sary 2A) ary midina 50 meV ny tarika π-graphene (Sary 2B). Ny androm-piainan'ireo fiovana ireo dia hita fa 1.2 ± 0.1 ps ho an'ny tarika valence an'ny WS2 ary 1.7 ± 0.3 ps ho an'ny tarika π-graphene. Ireo fiovana tampoka ireo dia manome porofo voalohany momba ny fiampangana mihelina amin'ny sosona roa, izay mampitombo (mampihena) ny angovo mifamatotra amin'ny toetry ny elektronika ny fiampangana tsara (ratsy) fanampiny. Mariho fa ny fiakaran'ny tarika valence WS2 no tompon'andraikitra amin'ny famantarana pump-probe miharihary ao amin'ny faritra voamariky ny boaty mainty ao amin'ny Sary 1C.
Fiovan'ny toerana ambony indrindra amin'ny tarika valence WS2 (A) sy ny tarika π-graphene (B) ho toy ny fiasan'ny fahatarana pump-probe miaraka amin'ny exponential fits (tsipika matevina). Ny androm-piainan'ny fiovan'ny WS2 ao amin'ny (A) dia 1.2 ± 0.1 ps. Ny androm-piainan'ny fiovan'ny graphene ao amin'ny (B) dia 1.7 ± 0.3 ps.
Manaraka, ampidirintsika eo ambonin'ireo faritra asehon'ireo boaty miloko ao amin'ny Sary 1C ny famantarana pump-probe ary asehoy ny isa azo avy amin'izany ho toy ny fiasan'ny fahatarana pump-probe ao amin'ny Sary 3. Ny Curve 1 ao amin'ny Sary 3 dia mampiseho ny dinamikan'ireo mpitatitra photoexcited akaikin'ny faran'ny tarika conduction an'ny sosona WS2 miaraka amin'ny androm-piainana 1.1 ± 0.1 ps azo avy amin'ny exponential fit amin'ny angona (jereo ny Fitaovana Fanampiny).
Ny dian'ny paompy-probe dia vokatry ny fahatarana azo avy amin'ny fampidirana ny courant photocourant eo amin'ny faritra asehon'ny boaty ao amin'ny Sary 1C. Ireo tsipika matevina dia mifanaraka amin'ny angon-drakitra. Fiolahana (1) Mpitondra entana mihelina ao amin'ny tarika conduction an'ny WS2. Fiolahana (2) Famantarana paompy-probe amin'ny tarika π an'ny graphene ambonin'ny potentiel simika equilibrium. Fiolahana (3) Famantarana paompy-probe amin'ny tarika π an'ny graphene ambanin'ny potentiel simika equilibrium. Fiolahana (4) Famantarana paompy-probe madio ao amin'ny tarika valence an'ny WS2. Ny androm-piainana dia hita fa 1.2 ± 0.1 ps ao amin'ny (1), 180 ± 20 fs (tombony) ary ~2 ps (fatiantoka) ao amin'ny (2), ary 1.8 ± 0.2 ps ao amin'ny (3).
Ao amin'ny fiolahana 2 sy 3 amin'ny Sary 3, asehontsika ny famantarana pump-probe an'ny graphene π-band. Hitantsika fa ny fahazoana elektrôna ambonin'ny potentiel simika equilibrium (fiolahana 2 amin'ny Sary 3) dia manana androm-piainana fohy kokoa (180 ± 20 fs) raha oharina amin'ny fahaverezan'ny elektrôna ambanin'ny potentiel simika equilibrium (1.8 ± 0.2 ps ao amin'ny fiolahana 3 Sary 3). Ankoatra izany, ny fahazoana voalohany ny photocourant ao amin'ny fiolahana 2 amin'ny Sary 3 dia hita fa mivadika ho fatiantoka amin'ny t = 400 fs miaraka amin'ny androm-piainana ~2 ps. Ny tsy fitoviana eo amin'ny fahazoana sy ny fatiantoka dia hita fa tsy eo amin'ny famantarana pump-probe an'ny graphene monolayer tsy misy sarona (jereo ny sary S5 ao amin'ny Fitaovana Fanampiny), izay manondro fa ny tsy fitoviana dia vokatry ny fifandraisan'ny sosona ao amin'ny heterostructure WS2/graphene. Ny fandinihana ny tombony fohy sy ny fatiantoka maharitra eo ambonin'ny sy ambanin'ny potentiel simika equilibrium dia manondro fa ny elektrôna dia esorina tsara amin'ny sosona graphene rehefa avy nalaina sary ny heterostructure. Vokatr'izany, ny sosona graphene dia lasa misy fiampangana tsara, izay mifanaraka amin'ny fitomboan'ny angovo mifamatotra amin'ny π-band hita ao amin'ny Sary 2B. Ny fihenan'ny π-band dia manala ny rambony angovo avo lenta amin'ny fizarana Fermi-Dirac equilibrium eo ambonin'ny potentiel simika equilibrium, izay manazava amin'ny ampahany ny fiovan'ny famantarana ny famantarana pump-probe ao amin'ny fiolahana 2 amin'ny Sary 3. Hasehontsika eto ambany fa ity vokatra ity dia ampitomboina bebe kokoa amin'ny fahaverezan'ny elektrôna vetivety ao amin'ny π-band.
Ity toe-javatra ity dia tohanan'ny famantarana paompy-probe net an'ny tarika valence WS2 ao amin'ny fiolahana faha-4 amin'ny Sary 3. Ireo angon-drakitra ireo dia azo tamin'ny fampidirana ny isa manerana ny velarana nomen'ny boaty mainty ao amin'ny Sary 1B izay misambotra ireo elektrôna alefa avy amin'ny tarika valence amin'ny fahatarana rehetra amin'ny paompy-probe. Ao anatin'ireo bara fahadisoana andrana, dia tsy mahita famantarana ny fisian'ny lavaka ao amin'ny tarika valence an'ny WS2 ho an'ny fahatarana amin'ny paompy-probe izahay. Izany dia midika fa, aorian'ny photoexcitation, ireo lavaka ireo dia fenoina haingana amin'ny fotoana fohy raha oharina amin'ny famaha ara-potoana nataonay.
Mba hanomezana porofo farany ho an'ny petra-kevitray momba ny fisarahana fiampangana haingana dia haingana ao amin'ny heterostructure WS2/graphene, dia faritanay ny isan'ny lavaka nafindra tany amin'ny sosona graphene araka ny voalaza amin'ny antsipiriany ao amin'ny Fitaovana Fanampiny. Raha fintinina, ny fizarana elektronika mihelina amin'ny π-band dia nampiarahina tamin'ny fizarana Fermi-Dirac. Avy eo dia nokajiana avy amin'ny sanda azo avy amin'ny potentiel simika mihelina sy ny mari-pana elektronika ny isan'ny lavaka. Aseho amin'ny Sary 4 ny valiny. Hitanay fa misy lavaka ∼5 × 1012/cm2 nafindra avy amin'ny WS2 mankany amin'ny graphene miaraka amin'ny androm-piainana exponential 1.5 ± 0.2 ps.
Fiovan'ny isan'ny lavaka ao amin'ny π-band ho toy ny fiasan'ny fahatarana pump-probe miaraka amin'ny exponential fit ka miteraka androm-piainana 1.5 ± 0.2 ps.
Avy amin'ny zavatra hita ao amin'ny Sary 2 hatramin'ny 4, ity sary mikroskopika manaraka ity dia maneho ny famindrana fiampangana haingana dia haingana ao amin'ny heterostructure WS2/graphene (Sary 5). Ny photoexcitation an'ny heterostructure WS2/graphene amin'ny 2 eV no tena mameno ny A-exciton ao amin'ny WS2 (Sary 5A). Azo atao ny fanentanana elektronika fanampiny manerana ny teboka Dirac ao amin'ny graphene ary koa eo anelanelan'ny tarika WS2 sy graphene saingy tsy dia mahomby loatra. Ireo lavaka photoexcited ao amin'ny tarika valence an'ny WS2 dia fenoina amin'ny alalan'ny elektrôna avy amin'ny tarika π-graphene amin'ny fotoana fohy raha oharina amin'ny famaha ara-potoana ananantsika (Sary 5A). Ny elektrôna photoexcited ao amin'ny tarika conduction an'ny WS2 dia manana androm-piainana ∼1 ps (Sary 5B). Na izany aza, mila ∼2 ps vao fenoina ireo lavaka ao amin'ny tarika π-graphene (Sary 5B). Midika izany fa ankoatra ny famindrana elektrôna mivantana eo amin'ny tarika fitarihana WS2 sy ny tarika π-graphene, dia mila dinihina ihany koa ny lalan'ny fialan-tsasatra fanampiny—mety ho amin'ny alalan'ny toetry ny tsy fahatomombanana (26)—mba hahatakarana ny dinamika feno.
(A) Ny photoexcitation amin'ny resonance amin'ny WS2 A-exciton amin'ny 2 eV dia mampiditra elektrôna ao amin'ny tarika conduction an'ny WS2. Ireo lavaka mifanaraka amin'izany ao amin'ny tarika valence an'ny WS2 dia fenoina avy hatrany amin'ny elektrôna avy amin'ny tarika graphene π. (B) Ireo mpitatitra photoexcited ao amin'ny tarika conduction an'ny WS2 dia manana androm-piainana ∼1 ps. Ireo lavaka ao amin'ny tarika graphene π dia miaina mandritra ny ∼2 ps, izay manondro ny maha-zava-dehibe ny fantsona scattering fanampiny asehon'ny zana-tsipìka tapaka. Ny tsipika mainty tapaka ao amin'ny (A) sy (B) dia manondro ny fiovan'ny tarika sy ny fiovan'ny potentiel simika. (C) Ao amin'ny toetry ny transient, ny sosona WS2 dia voampanga ratsy raha toa kosa ny sosona graphene dia voampanga tsara. Ho an'ny spin-selective excitation miaraka amin'ny hazavana boribory polarisated, ny elektrôna photoexcited ao amin'ny WS2 sy ny lavaka mifanaraka amin'izany ao amin'ny graphene dia antenaina hampiseho polarisation spin mifanohitra.
Ao amin'ny toetry ny transient, ireo elektrôna photoexcited dia mipetraka ao amin'ny tarika conduction an'ny WS2 raha toa kosa ireo lavaka photoexcited dia hita ao amin'ny tarika π an'ny graphene (Sary 5C). Midika izany fa misy fiampangana ratsy ny sosona WS2 ary misy fiampangana tsara ny sosona graphene. Izany dia manazava ny fiovan'ny tendrony transient (Sary 2), ny tsy fitoviana eo amin'ny signal pump-probe graphene (fiolahana 2 sy 3 amin'ny Sary 3), ny tsy fisian'ny lavaka ao amin'ny tarika valence an'ny WS2 (fiolahana 4 Sary 3), ary koa ireo lavaka fanampiny ao amin'ny tarika π an'ny graphene (Sary 4). Ny androm-piainan'ity toetry ny fisarahana fiampangana ity dia ~1 ps (fiolahana 1 Sary 3).
Hita fa misy toe-javatra miovaova misaraka amin'ny fiampangana mitovy amin'izany ao amin'ny heterostructures van der Waals mifandraika amin'izany vita amin'ny semiconductors roa misy elanelana mivantana miaraka amin'ny fifandanjana tarika II sy elanelana tarika mihodinkodina (27–32). Taorian'ny photoexcitation, dia hita fa nifindra haingana tany amin'ny faran'ny tarika conduction sy tany amin'ny tampon'ny tarika valence ny elektrôna sy ny lavaka, izay hita ao amin'ny sosona samihafa amin'ny heterostructure (27–32).
Raha ny momba ny heterostructure WS2/graphene-nay, ny toerana tsara indrindra amin'ny angovo ho an'ny elektrôna sy ny lavaka dia eo amin'ny ambaratonga Fermi ao amin'ny sosona graphene metaly. Noho izany, azo antenaina fa samy mifindra haingana any amin'ny graphene π-band ny elektrôna sy ny lavaka. Na izany aza, ny fandrefesanay dia mampiseho mazava tsara fa ny famindrana lavaka (<200 fs) dia mahomby kokoa noho ny famindrana elektrôna (∼1 ps). Lazainay fa noho ny fampifanarahana angovon'ny WS2 sy ny tarika graphene araka ny aseho amin'ny Sary 1A izany, izay manolotra isa betsaka kokoa amin'ny toetry ny farany azo ampiasaina ho an'ny famindrana lavaka raha oharina amin'ny famindrana elektrôna araka ny nantenaina vao haingana tamin'ny (14, 15). Amin'ity tranga ity, raha heverina fa misy elanelana WS2 ∼2 eV, ny teboka Dirac graphene sy ny mety ho fiantraikany simika dia hita eo amin'ny ∼0.5 sy ∼0.2 eV ambonin'ny afovoan'ny elanelana WS2, tsirairay avy, manapaka ny simetria amin'ny lavaka elektrôna. Hitanay fa ny isan'ny toetry ny farany azo ampiasaina amin'ny famindrana lavaka dia avo 6 heny noho ny amin'ny famindrana elektrôna (jereo ny Fitaovana Fanampiny), izay no antony antenaina fa ho haingana kokoa noho ny famindrana elektrôna ny famindrana lavaka.
Ny sary mikroskopika feno momba ny famindrana fiampangana asimetrika haingana dia tokony handinika ihany koa ny fifandimbiasan'ny orbitals izay mamorona ny fiasan'ny onjam-peo A-exciton ao amin'ny WS2 sy ny graphene π-band, tsirairay avy, ny fantsona elektrôna-elektronika sy elektrôna-phonon samihafa anisan'izany ny fameperana napetraky ny momentum, angovo, fihodinana, ary fiarovana pseudospin, ny fiantraikan'ny fihovitrovitra plasma (33), ary koa ny anjara asan'ny fientanentanana mety ho an'ny fihovitrovitra phonon mirindra izay mety hanelanelana ny famindrana fiampangana (34, 35). Ankoatra izany, mety hisy hieritreritra raha toa ka ny toetry ny famindrana fiampangana hita dia ahitana excitons famindrana fiampangana na mpivady elektrôna-lavaka malalaka (jereo ny Fitaovana Fanampiny). Ilaina ny fanadihadiana teorika fanampiny izay mihoatra ny sehatry ny lahatsoratra ankehitriny mba hanazavana ireo olana ireo.
Raha fintinina, nampiasa ny tr-ARPES izahay mba handinihana ny famindrana fiampangana haingana dia haingana eo amin'ny sosona anatiny ao amin'ny heterostructure epitaxial WS2/graphene. Hitanay fa, rehefa mientanentana amin'ny resonance amin'ny A-exciton an'ny WS2 amin'ny 2 eV, dia mifindra haingana ao amin'ny sosona graphene ireo lavaka misy hazavana avy amin'ny ...
Ireo santionan'ny graphene dia novolena tamin'ny wafer semiconductor 6H-SiC(0001) ara-barotra avy amin'ny SiCrystal GmbH. Ireo wafer N-doped dia napetraka teo amin'ny axe miaraka amin'ny fanapahana diso ambanin'ny 0.5°. Ny substrate SiC dia nopotehina tamin'ny hidrôzenina mba hanesorana ireo ratra sy hahazoana terraces fisaka tsy tapaka. Ny velaran-tany madio sy fisaka atomika Si-terminated dia avy eo nopotehina tamin'ny alalan'ny fanafanana ny santionany tao amin'ny atmosfera Ar tamin'ny 1300°C nandritra ny 8 minitra (36). Tamin'izany fomba izany, dia nahazo sosona karbônina tokana izahay izay namorona fifamatorana covalent tamin'ny substrate SiC ny atôma karbônina fahatelo (37). Io sosona io dia novaina ho graphene sp2-hybridized tanteraka amin'ny alàlan'ny intercalation hidrôzenina (38). Ireo santionany ireo dia antsoina hoe graphene/H-SiC(0001). Ny dingana manontolo dia natao tao amin'ny efitrano fitomboana Black Magic ara-barotra avy amin'ny Aixtron. Ny fitomboan'ny WS2 dia natao tao anaty reactor mafana mahazatra tamin'ny alàlan'ny fametrahana etona simika ambany tsindry (39, 40) tamin'ny fampiasana vovoka WO3 sy S miaraka amin'ny tahan'ny lanja 1:100 ho toy ny precursors. Ny vovoka WO3 sy S dia notehirizina tamin'ny 900 sy 200°C tsirairay avy. Ny vovoka WO3 dia napetraka akaikin'ny substrate. Ny argon dia nampiasaina ho entona mpitondra miaraka amin'ny fikorianan'ny 8 sccm. Ny tsindry ao amin'ny reactor dia notehirizina tamin'ny 0.5 mbar. Ny santionany dia nojerena tamin'ny alàlan'ny mikroskopia elektrôna faharoa, mikroskopia hery atomika, Raman, ary spectroscopy photoluminescence, ary koa ny diffraction elektrôna ambany angovo. Ireo fandrefesana ireo dia naneho sehatra kristaly tokana WS2 roa samihafa izay ny lalana ΓK- na ΓK'- dia mifanaraka amin'ny lalana ΓK- an'ny sosona graphene. Niovaova teo anelanelan'ny 300 sy 700 nm ny halavan'ny lafiny domaine, ary tombanana ho ∼40% eo ho eo ny fandrakofana WS2 manontolo, izay mety amin'ny fanadihadiana ARPES.
Natao tamin'ny alalan'ny fitaovana famakafakana hemispherical (SPECS PHOIBOS 150) ireo andrana ARPES statika, izay nampiasa rafitra fitaovana mpitsikilo mifandray amin'ny fiampangana ho an'ny fitiliana roa refy ny angovo sy ny momentum elektrôna. Nampiasaina tamin'ny andrana rehetra momba ny famoahana hazavana ny taratra He Iα tsy misy polaritika (21.2 eV) avy amin'ny loharanon'ny famoahana hazavana He avo lenta (VG Scienta VUV5000). Tsara kokoa noho ny 30 meV sy 0.3° (mifanaraka amin'ny 0.01 Å−1) ny angovo sy ny famaha zoro tamin'ireo andrana nataonay. Natao tamin'ny mari-pana ao an-trano avokoa ireo andrana rehetra ireo. Teknika tena saro-pady amin'ny velarana ny ARPES. Mba handroahana ireo elektrôna photoelektrôna avy amin'ny WS2 sy ny sosona graphene, dia nampiasaina ny santionany tsy feno ny fandrakofana WS2 ~40%.
Ny fametrahana tr-ARPES dia mifototra amin'ny amplifier Titanium:Sapphire 1-kHz (Coherent Legend Elite Duo). Nampiasaina tamin'ny famokarana harmonika avo lenta tao amin'ny argon ny hery output 2 mJ. Ny hazavana ultraviolet tafahoatra vokatr'izany dia nandalo tamin'ny monochromator grating izay namokatra pulses probe 100-fs tamin'ny angovo photon 26-eV. Ny hery output amplifier 8 mJ dia nalefa tao amin'ny amplifier parametric optika (HE-TOPAS avy amin'ny Light Conversion). Ny taratra signal amin'ny angovo photon 1-eV dia nampitomboina avo roa heny ny matetika tao anaty kristaly beta barium borate mba hahazoana ny pulses pump 2-eV. Ny fandrefesana tr-ARPES dia natao tamin'ny analyzer hemispherical (SPECS PHOIBOS 100). Ny angovo sy ny famaha ara-potoana amin'ny ankapobeny dia 240 meV sy 200 fs.
Azo jerena ao amin'ny http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/20/eaay0761/DC1 ny fitaovana fanampiny ho an'ity lahatsoratra ity.
Lahatsoratra azon'ny rehetra idirana ity, zaraina araka ny fepetran'ny lisansa Creative Commons Attribution-NonCommercial, izay mamela ny fampiasana, fizarana ary famokarana amin'ny fitaovana rehetra, raha mbola tsy natao ho tombontsoa ara-barotra ny fampiasana azy ary raha toa ka voatonona araka ny tokony ho izy ny asa tany am-boalohany.
FANAMARIHANA: Mangataka ny adiresy mailakao fotsiny izahay mba hahafantaran'ilay olona anoloranao ny pejy fa tianao ho hitany izany, ary tsy mailaka tsy ilaina izany. Tsy maka adiresy mailaka izahay.
Ity fanontaniana ity dia natao hitsapana raha olombelona mpitsidika ianao na tsia ary hisorohana ny fandefasana spam mandeha ho azy.
Sven Aeschlimann, Antonio Rossi, Mariana Chávez-Cervantes, Razvan Krause, Benito Arnoldi, Benjamin Stadtmüller, Martin Aeschlimann, Stiven Forti, Filippo Fabbri, Camilla Coletti, Isabella Gierz
Asehonay ny fisarahana fiampangana haingana dia haingana ao anatin'ny heterostructure WS2/graphene izay mety ahafahana mampiditra spin optika ao anatin'ny graphene.
Sven Aeschlimann, Antonio Rossi, Mariana Chávez-Cervantes, Razvan Krause, Benito Arnoldi, Benjamin Stadtmüller, Martin Aeschlimann, Stiven Forti, Filippo Fabbri, Camilla Coletti, Isabella Gierz
Asehonay ny fisarahana fiampangana haingana dia haingana ao anatin'ny heterostructure WS2/graphene izay mety ahafahana mampiditra spin optika ao anatin'ny graphene.
© 2020 American Association for the Advancement of Science. Zo rehetra voatokana. AAAS dia mpiara-miombon'antoka amin'ny HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef ary COUNTER. Fandrosoana ara-tsiansa ISSN 2375-2548.
Fotoana fandefasana: 25 Mey 2020