Matou te faʻaaogaina le time- ma le angle-resolved photoemission spectroscopy (tr-ARPES) e suʻesuʻe ai le ultrafast charge transfer i totonu o se epitaxial heterostructure e faia i le monolayer WS2 ma le graphene. O lenei heterostructure e tuʻufaʻatasia ai faʻamanuiaga o se semiconductor direct-gap ma le malosi o le spin-orbit coupling ma le malosi o le light-matter interaction ma i latou o se semimetal e talimalo i massless carriers ma le maualuga tele o le gaioiga ma le umi o le spin lifetimes. Matou te iloa ai, a maeʻa le photoexcitation i le resonance i le A-exciton i le WS2, o le photoexcited holes e vave ona siitia atu i totonu o le graphene layer aʻo tumau pea electrons photoexcited i totonu o le WS2 layer. O le iʻuga o le charge-separated transient state ua maua ai le umi o le ∼1 ps. Matou te faʻatatauina a matou sailiga i eseesega i le scattering phase space e mafua mai i le faʻatulagaina faʻatatau o le WS2 ma graphene bands e pei ona faʻaalia e le high-resolution ARPES. I le tuʻufaʻatasia ma le spin-selective optical excitation, o le WS2/graphene heterostructure na suʻesuʻeina atonu e maua ai se faʻavae mo le optical spin injection lelei i totonu o le graphene.
O le maua o le tele o meafaitino eseese e lua-vaega ua tatalaina ai le avanoa e fatu ai ni heterostructures fou e manifinifi ma ni galuega fou atoatoa e faʻavae i luga o le dielectric screening faʻapitoa ma aafiaga eseese e mafua mai i le latalata (1–3). Ua iloa nei masini faʻamaonia-o-mataupu faavae mo faʻaoga i le lumanaʻi i le matata o mea eletise ma optoelectronics (4–6).
O iinei, matou te taula’i atu i fausaga epitaxial van der Waals heterostructures e aofia ai le monolayer WS2, o se semiconductor direct-gap ma le malosi o le spin-orbit coupling ma le tele o le spin splitting o le band structure ona o le malepe o le inversion symmetry (7), ma le monolayer graphene, o se semimetal ma le conical band structure ma le maualuga tele o le carrier mobility (8), e ola a’e i luga o le hydrogen-terminated SiC(0001). O fa’ailoga muamua mo le ultrafast charge transfer (9–15) ma le proximity-induced spin-orbit coupling effects (16–18) e avea ai le WS2/graphene ma isi fausaga heterostructures faapena ma ni sui tauva mo le lumanai optoelectronic (19) ma optospintronic (20).
Matou te fa'amoemoe e fa'aalia auala fa'amalieina o paga electron-hole photogenerated i le WS2/graphene fa'atasi ai ma le time- and angle-resolved photoemission spectroscopy (tr-ARPES). Mo lena fa'amoemoe, matou te fa'aosofia le heterostructure fa'atasi ai ma 2-eV pump pulses resonant i le A-exciton i le WS2 (21, 12) ma fa'ate'a photoelectrons fa'atasi ai ma le time-delayed probe pulse lona lua i le 26-eV photon energy. Matou te fuafuaina le kinetic energy ma le emission angle o photoelectrons fa'atasi ai ma se hemispherical analyzer e fai ma galuega tauave o le pump-probe delay e maua ai le avanoa i le momentum-, energy-, ma le time-resolved carrier dynamics. O le malosi ma le taimi resolution e 240 meV ma le 200 fs, i le fa'asologa.
O a matou taunuuga e maua ai faʻamaoniga tuusaʻo mo le fesiitaiga o le totogi vave tele i le va o vaega ua faʻatulagaina epitaxially, ma faʻamaonia ai faʻailoga muamua e faʻavae i luga o metotia uma-optical i heterostructures tutusa ua faʻapotopotoina e le lima ma le faʻatulagaina azimuthal faʻafuaseʻi o vaega (9–15). E le gata i lea, matou te faʻaalia o lenei fesiitaiga o le totogi e matua le tutusa lava. O a matou fua e faʻaalia ai se tulaga le tumau na vavaeʻeseina e le totogi muamua ma electrons ma pu o loʻo i totonu o le WS2 ma le graphene layer, i le faasologa, lea e ola mo le ~1 ps. Matou te faʻamatalaina a matou sailiga i tulaga o eseesega i le avanoa o le vaega faʻasalalau mo le fesiitaiga o le electron ma le pu e mafua mai i le faʻatulagaina faʻatatau o WS2 ma graphene bands e pei ona faʻaalia e le ARPES maualuga-resolution. Faʻatasi ai ma le spin- ma le valley-selective optical excitation (22–25) WS2/graphene heterostructures atonu e maua ai se faʻavae fou mo le tuiina lelei o le optical spin vave tele i totonu o le graphene.
O lo'o fa'aalia i le Ata 1A se fua fa'atatau ARPES maualuga le iugafono na maua i se lamepa helium o le fausaga o le fusi i luga o le itu ΓK o le epitaxial WS2/graphene heterostructure. O le Dirac cone ua maua ua fa'apipi'iina i le pu ma le Dirac point o lo'o i le ∼0.3 eV i luga a'e o le equilibrium chemical potential. O le pito i luga o le spin-split WS2 valence band ua maua e ∼1.2 eV i lalo ifo o le equilibrium chemical potential.
(A) O le tafe o le malamalama paleni e fuaina i le itu e ΓK ma se moli helium e le'i fa'apolarized. (B) O le tafe o le malamalama mo le tuai o le pamu-probe e le lelei e fuaina i le p-polarized extreme ultraviolet pulses i le 26-eV photon energy. O laina efuefu ma mumu ua tipi ese e fa'ailoga ai le tulaga o laina fa'asologa e fa'aaoga e aveese ai tulaga tumutumu le tumau i le Ata 2. (C) Suiga o le tafe o le malamalama e mafua mai i le pamu 200 fs ina ua mae'a le fa'aosofia o le malamalama i le malosi o le pamu photon o le 2 eV ma le malosi o le pamu o le 2 mJ/cm2. O le maua ma le leiloa o photoelectrons o lo'o fa'aalia i le lanu mumu ma le lanumoana, i le fa'asologa. O pusa e fa'ailoa mai ai le vaega o le tu'ufa'atasia mo fa'ailoga o le pamu-probe o lo'o fa'aalia i le Ata 3.
O le Ata 1B o loʻo faʻaalia ai se ata puʻupuʻu o le tr-ARPES o le fausaga o le fusi e lata ane i le WS2 ma le graphene K-points na fuaina i le 100-fs extreme ultraviolet pulses i le 26-eV photon energy i le negative pump-probe delay aʻo leʻi taunuʻu mai le pump pulse. O iinei, e leʻi foia le spin splitting ona o le faʻaleagaina o le faʻataʻitaʻiga ma le iai o le 2-eV pump pulse e mafua ai le faʻalauteleina o le space charge o foliga o le spectral. O le Ata 1C o loʻo faʻaalia ai suiga na mafua mai i le pamu o le photocurrent e faʻatatau i le Ata 1B i le pump-probe delay o le 200 fs lea e oʻo atu ai le pump-probe signal i lona maualuga. O lanu mumu ma lanumoana e faʻaalia ai le maua ma le leiloa o photoelectrons, i le faasologa.
Ina ia auiliili atili lenei fa'asologa o gaioiga, matou te fuafuaina muamua tulaga o le tumutumuga o le WS2 valence band ma le graphene π-band i luga o laina manifinifi i le Ata 1B e pei ona fa'amatalaina auiliili i Mea Fa'aopoopo. Matou te iloa o le WS2 valence band e si'itia i luga i le 90 meV (Ata 2A) ma le graphene π-band e si'itia i lalo i le 50 meV (Ata 2B). O le umi fa'asolosolo o nei suiga e maua i le 1.2 ± 0.1 ps mo le valence band o le WS2 ma le 1.7 ± 0.3 ps mo le graphene π-band. O nei suiga o tumutumuga e maua ai le fa'amaoniga muamua o le fa'atumuina o vaega e lua, lea e fa'ateleina ai (fa'aitiitia ai) e le fa'aopoopoga o le totogi lelei (leaga) le malosi fa'apipi'i o tulaga eletise. Manatua o le si'itia i luga o le WS2 valence band e nafa ma le fa'ailo iloga o le pamu-su'esu'ega i le eria ua fa'ailogaina e le pusa uliuli i le Ata 1C.
Suiga i le tulaga pito i luga o le WS2 valence band (A) ma le graphene π-band (B) e fai ma galuega tauave o le pump-probe delay faatasi ai ma exponential fits (laina mafiafia). O le umi o le suiga o le WS2 i le (A) e 1.2 ± 0.1 ps. O le umi o le suiga o le graphene i le (B) e 1.7 ± 0.3 ps.
Sosoo ai, matou te tuʻufaʻatasia le faʻailo o le pamu-suʻesuʻega i luga o vaega o loʻo faʻaalia e pusa lanu i le Ata 1C ma faʻataʻitaʻi le aofaʻiga o taunuuga e fai ma galuega tauave o le faʻatuai o le pamu-suʻesuʻega i le Ata 3. O le Piʻo 1 i le Ata 3 o loʻo faʻaalia ai le gaioiga o avefeʻau faʻaalia ata e lata ane i le pito i lalo o le fusi faʻasalalau o le vaega WS2 faʻatasi ai ma le olaga atoa o le 1.1 ± 0.1 ps na maua mai le fetaui faʻatele i faʻamatalaga (tagai i Mea Faʻaopoopo).
O fa'ailoga o le pamu-su'esu'ega o se galuega tauave o le fa'atuai na maua e ala i le tu'ufa'atasia o le photocurrent i luga o le eria o lo'o fa'aalia e pusa i le Ata 1C. O laina mafiafia o ni fa'atusatusaga fa'atele i fa'amaumauga. Pi'o (1) O le faitau aofa'i o avefe'au fa'asolosolo i le fusi fa'asolo o le WS2. Pi'o (2) Fa'ailoga pamu-su'esu'ega o le π-band o le graphene i luga a'e o le malosiaga fa'akemikolo paleni. Pi'o (3) Fa'ailoga pamu-su'esu'ega o le π-band o le graphene i lalo ifo o le malosiaga fa'akemikolo paleni. Pi'o (4) Fa'ailoga mama o le pamu-su'esu'ega i le fusi valence o le WS2. O le umi o le olaga e maua o le 1.2 ± 0.1 ps i le (1), 180 ± 20 fs (gain) ma le ~2 ps (leiloa) i le (2), ma le 1.8 ± 0.2 ps i le (3).
I le pi'o 2 ma le 3 o le Ata 3, matou te fa'aalia ai le fa'ailo o le pamu-su'esu'ega o le graphene π-band. Matou te iloa ai o le maua o eletise i luga a'e o le malosiaga fa'akemikolo paleni (pi'o 2 i le Ata 3) e pu'upu'u tele lona olaga (180 ± 20 fs) pe a fa'atusatusa i le leiloa o eletise i lalo ifo o le malosiaga fa'akemikolo paleni (1.8 ± 0.2 ps i le pi'o 3 Ata 3). E le gata i lea, o le maua muamua o le photocurrent i le pi'o 2 o le Ata 3 ua maua e liua i le leiloa i le t = 400 fs ma le olaga atoa o le ~2 ps. O le le tutusa i le va o le maua ma le leiloa ua maua e leai i le fa'ailo o le pamu-su'esu'ega o le graphene monolayer e le'i ufiufiina (tagai i le ata S5 i Mea Fa'aopoopo), e fa'ailoa mai ai o le le tutusa o se taunuuga o le feso'ota'iga o le va o le vaega i le WS2/graphene heterostructure. O le matauina o le maua puupuu ma le leiloa umi i luga ma lalo ifo o le malosiaga fa'akemikolo paleni, i le faasologa lava lea, e fa'ailoa mai ai o lo'o ave'esea lelei eletonika mai le vaega graphene pe a fa'aalia le heterostructure i le photoexcitation. O se taunuuga, e fa'atumuina lelei le vaega graphene, lea e ogatusa ma le fa'ateleina o le malosi fa'apipi'i o le π-band o lo'o maua i le Ata 2B. O le fa'aitiitia o le π-band e ave'ese ai le si'usi'u malosi maualuga o le tufatufaina o le Fermi-Dirac paleni mai luga a'e o le malosiaga fa'akemikolo paleni, lea e fa'amatalaina ai se vaega o le suiga o le fa'ailoga o le fa'ailo o le pamu-su'esu'ega i le pi'o 2 o le Ata 3. O le a matou fa'aali atu i lalo o lenei aafiaga e fa'aleleia atili e le leiloa fa'afuase'i o eletonika i le π-band.
O lenei tulaga e lagolagoina e le faailoilo mama o le pamu-su'esu'ega o le fusi o le WS2 valence i le pi'o 4 o le Ata 3. O nei fa'amaumauga na maua e ala i le tu'ufa'atasia o faitauga i luga o le eria na tu'uina mai e le pusa uliuli i le Ata 1B lea e pu'eina ai eletise na fa'asalalauina mai le fusi o le valence i fa'atuai uma o le pamu-su'esu'ega. I totonu o pa sese fa'ata'ita'i, matou te le'i mauaina se fa'ailoga mo le i ai o pu i le fusi o le valence o le WS2 mo so'o se fa'atuai o le pamu-su'esu'ega. O lo'o fa'ailoa mai ai, a mae'a le fa'aosofia o le ata, o nei pu e vave ona toe fa'atumuina i se taimi pu'upu'u pe a fa'atusatusa i la matou iugafono fa'avaitaimi.
Ina ia tuʻuina atu le faʻamaoniga mulimuli mo la matou manatu o le vavaeʻeseina o le ultravast charge i le WS2/graphene heterostructure, matou te fuafuaina le aofaʻi o pu na faʻaliliuina atu i le graphene layer e pei ona faʻamatalaina auiliili i le Supplementary Materials. I se aotelega, o le transient electronic distribution o le π-band na faʻapipiʻiina i le Fermi-Dirac distribution. Ona faʻatatauina lea o le aofaʻi o pu mai tau na maua mai mo le transient chemical potential ma le electronic temperature. O le iʻuga o loʻo faʻaalia i le Ata 4. Matou te iloa ai o le aofaʻi atoa o le ∼5 × 1012 pu/cm2 ua faʻaliliuina mai le WS2 i le graphene ma se exponential lifetime o le 1.5 ± 0.2 ps.
Suiga o le aofaʻi o pu i le π-band e fai ma galuega tauave o le pump-probe delay faatasi ai ma le exponential fit e maua ai se olaga atoa e 1.5 ± 0.2 ps.
Mai mea na maua i Ata 2 i le 4, o le ata microscopic lea mo le fesiitaiga o le ultrafast charge i le WS2/graphene heterostructure ua aliali mai (Ata 5). O le photoexcitation o le WS2/graphene heterostructure i le 2 eV e faʻatumuina ai le A-exciton i le WS2 (Ata 5A). O faʻaopoopoga faʻaosofia eletise i luga o le Dirac point i le graphene faʻapea foʻi ma le va o le WS2 ma le graphene bands e mafai ona faʻaaogaina le malosi ae e matua itiiti lava le aoga. O pu photoexcited i le valence band o le WS2 e toe faʻatumuina e electrons e afua mai le graphene π-band i se taimi puʻupuʻu pe a faʻatusatusa i la tatou temporal resolution (Ata 5A). O electrons photoexcited i le conduction band o le WS2 e iai le olaga atoa e ∼1 ps (Ata 5B). Peitaʻi, e ∼2 ps e toe faʻatumu ai pu i le graphene π-band (Ata 5B). O lenei mea e faʻaalia ai, e ese mai i le fesiitaiga tuusaʻo o le eletise i le va o le WS2 conduction band ma le graphene π-band, e manaʻomia ona mafaufau i isi auala faʻamalieina—atonu e ala i tulaga faʻaletonu (26)—ina ia malamalama i le gaioiga atoa.
(A) O le photoexcitation i le resonance i le WS2 A-exciton i le 2 eV e fa'aofi ai electrons i totonu o le conduction band o le WS2. O pu talafeagai i le valence band o le WS2 e toe fa'atumuina vave e electrons mai le graphene π-band. (B) O photoexcited carriers i le conduction band o le WS2 e iai le olaga atoa e ∼1 ps. O pu i le graphene π-band e ola mo le ∼2 ps, e fa'ailoa mai ai le taua o isi auala fa'asalalau e fa'ailoa mai e aū fa'ailoga. O laina uliuli fa'ailoga i le (A) ma le (B) e fa'ailoa mai ai suiga o le band ma suiga i le chemical potential. (C) I le tulaga le tumau, o le vaega WS2 e molia leaga ae o le vaega graphene e molia lelei. Mo le spin-selective excitation ma le malamalama fa'ata'amilomilo, o electrons photoexcited i le WS2 ma pu talafeagai i le graphene e fa'amoemoe e fa'aalia le spin polarization fa'afeagai.
I le tulaga le tumau, o eletise ua fa'aosofia e le malamalama (photoexcited) o lo'o i totonu o le conduction band o le WS2 ae o pu ua fa'aosofia e le malamalama o lo'o i totonu o le π-band o le graphene (Ata 5C). O lona uiga o le vaega WS2 e iai le moliaga leaga ma o le vaega graphene e iai le moliaga lelei. O lenei mea e mafua ai suiga o le tumutumu o le malamalama (Ata 2), le le tutusa o le faailoilo o le pamu-su'esu'ega o le graphene (curves 2 ma le 3 o le Ata 3), le leai o ni pu i le valence band o le WS2 (curve 4 Ata 3), fa'apea fo'i ma pu fa'aopoopo i le graphene π-band (Ata 4). O le umi o le olaga o lenei tulaga ua vavae'eseina e le moliaga e ~1 ps (curve 1 Ata 3).
O tulaga fa'apena e vaeluaina e le totogi ua matauina i totonu o van der Waals heterostructures e feso'ota'i e faia mai semiconductors e lua e tu'usa'o le vaeluaga ma le fa'atulagaina o le ituaiga II band ma le staggered bandgap (27–32). A mae'a le photoexcitation, na maua ai o le a vave ona agai atu electrons ma holes i le pito i lalo o le conduction band ma le pito i luga o le valence band, i le fa'asologa, o lo'o i totonu o vaega eseese o le heterostructure (27–32).
I le tulaga o la matou WS2/graphene heterostructure, o le nofoaga e sili ona lelei mo le malosi o electrons ma holes o loʻo i le Fermi level i le metallic graphene layer. O le mea lea, e tatau ona faʻamoemoeina o le a vave ona siitia atu electrons ma holes i le graphene π-band. Peitaʻi, o a matou fua e faʻaalia manino ai o le siitia o le hole (<200 fs) e sili atu le lelei nai lo le siitia o le electron (∼1 ps). Matou te faʻatatauina lenei mea i le faʻatulagaina o le malosi o le WS2 ma le graphene bands e pei ona faʻaalia i le Ata 1A lea e ofoina atu ai le tele o tulaga mulimuli e maua mo le siitia o le hole pe a faʻatusatusa i le siitia o le electron e pei ona faʻamoemoeina talu ai nei e le (14, 15). I le tulaga o loʻo iai nei, i le manatu o le ∼2 eV WS2 bandgap, o le graphene Dirac point ma le equilibrium chemical potential o loʻo i le ∼0.5 ma le ∼0.2 eV i luga aʻe o le ogatotonu o le WS2 bandgap, i le faasologa, ma motusia ai le electron-hole symmetry. Ua matou iloa ai o le aofaʻi o tulaga mulimuli o loʻo avanoa mo le fesiitaiga o le pu e ~6 taimi e sili atu nai lo le fesiitaiga o le eletise (tagai i Mea Faʻaopoopo), o le mafuaʻaga lea e faʻamoemoeina ai o le a vave atu le fesiitaiga o le pu nai lo le fesiitaiga o le eletise.
O se ata atoa o le microscopic o le ultrafast asymmetric charge transfer ua matauina, e tatau foi ona mafaufau i le fefiloi i le va o orbitals o loʻo fausia ai le A-exciton wave function i le WS2 ma le graphene π-band, i le faasologa lava lea, o auala eseese o le electron-electron ma le electron-phonon scattering e aofia ai tapulaʻa e mafua mai i le momentum, energy, spin, ma le pseudospin conservation, le faatosinaga o plasma oscillations (33), faapea foi ma le matafaioi o se displacive excitation o coherent phonon oscillations e ono faʻatautaia ai le fesiitaiga o le charge (34, 35). E le gata i lea, e mafai e se tasi ona mafaufau pe o le tulaga o le fesiitaiga o le charge ua matauina e aofia ai charge transfer excitons poʻo free electron-hole pairs (tagai i le Supplementary Materials). O isi suʻesuʻega faʻateorē e sili atu i le lautele o le pepa o loʻo iai nei e manaʻomia e faʻamanino ai nei mataupu.
I se aotelega, ua matou faʻaaogaina le tr-ARPES e suʻesuʻe ai le ultrafast interlayer charge transfer i totonu o se epitaxial WS2/graphene heterostructure. Na matou iloa ai, pe a faʻaosofia i le resonance i le A-exciton o le WS2 i le 2 eV, o pu na faʻaosofia e le malamalama e vave ona siitia atu i totonu o le graphene layer aʻo tumau pea electrons na faʻaosofia e le malamalama i totonu o le WS2 layer. Na matou faʻatatauina lenei mea i le mea moni e faapea o le numera o tulaga mulimuli e avanoa mo le hole transfer e sili atu nai lo le electron transfer. O le umi o le charge-separated transient state na maua e ~1 ps. I le tuʻufaʻatasia ma le spin-selective optical excitation e faʻaaoga ai le malamalama circularly polarized (22–25), o le ultrafast charge transfer na matauina atonu e o faʻatasi ma le spin transfer. I lenei tulaga, o le WS2/graphene heterostructure na suʻesuʻeina atonu e faʻaaogaina mo le optical spin injection lelei i totonu o le graphene ma iʻu ai i masini optospintronic fou.
O faʻataʻitaʻiga o le graphene na totoina i luga o wafers faʻapisinisi 6H-SiC (0001) semiconducting mai le SiCrystal GmbH. O wafers N-doped sa i luga o le axis ma se tipi sese i lalo ifo o le 0.5°. O le substrate SiC na vaneina i le hydrogen e aveese ai maosi ma maua ai ni faʻasitepu mafolafola masani. O le luga mama ma mafolafola atomika Si-terminated na faʻapipiʻiina lea i le graphitized e ala i le faʻamafanafanaina o le faʻataʻitaʻiga i le ea Ar i le 1300°C mo le 8 minute (36). I lenei auala, na matou maua ai se vaega kaponi e tasi lea na fausia ai e atomu kaponi uma lona tolu se fusi covalent i le substrate SiC (37). Ona liua lea o lenei vaega i le graphene sp2-hybridized quasi free-standing hole-doped e ala i le hydrogen intercalation (38). O nei faʻataʻitaʻiga e taʻua o le graphene/H-SiC (0001). O le faagasologa atoa na faia i totonu o se potu tuputupu aʻe faapisinisi Black Magic mai Aixtron. O le tuputupu aʻe o le WS2 sa faʻatinoina i totonu o se reactor vevela masani e ala i le faʻaputuina o le ausa vailaʻau maualalo le mamafa (39, 40) e faʻaaoga ai le pauta WO3 ma le S ma le fua faatatau o le mamafa o le 1:100 o ni mea muamua. O le pauta WO3 ma le S sa teuina i le 900 ma le 200°C, i le faasologa. O le pauta WO3 sa tuʻu latalata i le substrate. Sa faʻaaogaina le Argon o se kesi feaveaʻi ma le tafe o le 8 sccm. O le mamafa i totonu o le reactor sa tausia i le 0.5 mbar. O faʻataʻitaʻiga sa faʻailoaina i le microscopy eletise lona lua, microscopy malosiaga atomika, Raman, ma le photoluminescence spectroscopy, faʻapea foʻi ma le diffraction eletise maualalo le malosi. O nei fua na faʻaalia ai ni vaega se lua eseese o le WS2 single-crystalline lea e faʻatulagaina ai le ΓK- poʻo le ΓK'-direction ma le ΓK-direction o le graphene layer. O le umi o itu o le domain e eseese i le va o le 300 ma le 700 nm, ma o le aofaʻi atoa o le WS2 e ufiufi e tusa ma le ∼40%, e talafeagai mo le auʻiliʻiliga ARPES.
O fa'ata'ita'iga tumau o le ARPES sa fa'atinoina i se hemispherical analyzer (SPECS PHOIBOS 150) e fa'aaogaina ai se masini e fa'apipi'i ai le charge-coupled–detector system mo le iloa o le malosiaga ma le momentum o le eletise i itu e lua. O le Unpolarized, monochromatic He Iα radiation (21.2 eV) o se high-flux He discharge source (VG Scienta VUV5000) sa fa'aaogaina mo fa'ata'ita'iga uma o le photoemission. O le malosiaga ma le angular resolution i a matou fa'ata'ita'iga sa sili atu nai lo le 30 meV ma le 0.3° (e tutusa ma le 0.01 Å−1), i le fa'asologa. O fa'ata'ita'iga uma sa fa'atinoina i le vevela o le potu. O le ARPES o se metotia e matua'i maaleale lava i luga. Mo le fa'ate'aina o photoelectrons mai le WS2 ma le vaega graphene, o fa'ata'ita'iga e le atoatoa le ufiufi o le WS2 e ~40% na fa'aaogaina.
O le fa'atulagaga o le tr-ARPES sa fa'avae i luga o le 1-kHz Titanium:Sapphire amplifier (Coherent Legend Elite Duo). 2 mJ o le malosiaga o le output na fa'aaogaina mo le gaosiga o harmonics maualuga i le argon. O le malamalama ultraviolet mata'utia na mafua mai ai na ui atu i totonu o se grating monochromator e maua ai 100-fs probe pulses i le 26-eV photon energy. 8mJ o le malosiaga o le output amplifier na auina atu i totonu o se optical parametric amplifier (HE-TOPAS mai le Light Conversion). O le ave fa'ailo i le 1-eV photon energy na fa'aluaina le tele o taimi i totonu o se beta barium borate crystal e maua ai 2-eV pump pulses. O fua o le tr-ARPES na faia i se hemispherical analyzer (SPECS PHOIBOS 100). O le malosiaga atoa ma le temporal resolution e 240 meV ma le 200 fs, i le fa'asologa.
O lo'o maua mea fa'aopoopo mo lenei tusiga i le http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/20/eaay0761/DC1
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Matou te faʻaalia le vavaeʻeseina o le mamafa tele i totonu o le WS2/graphene heterostructure atonu e mafai ai ona faʻaogaina le optical spin injection i totonu o le graphene.
© 2020 American Association for the Advance of Science. Ua taofia aia tatau uma. AAAS ose paaga a HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef ma COUNTER.Science Advances ISSN 2375-2548.
Taimi na lafoina ai: Me-25-2020