Fotoinducerat optiskt svar för WS2 -monoskikt. Kreditera: Nature Photonics (2015) doi:10.1038/nphoton.2015.104
(Phys.org) - Ett team av forskare med medlemsanslutningar till Columbia- och Stanford -universiteten har hittat ett sätt att kontrollera det optiska svaret från atomiskt tunna material på extremt korta tidsskalor. I deras tidning publicerad i tidningen Nature Photonics , teamet beskriver deras tillvägagångssätt och varför de tror att det kan hjälpa till med utvecklingen av fotoniska enheter.
Som en del av deras ansträngningar att bättre förstå övergångsmetalldikalkogenider (TMDC går från att vara indirekta bandgap -halvledare när de finns i bulk till direkta bandgap -halvledare när de reduceras till ett eller två atomtjocka prover och kan användas för att skapa filmer som är användbara i optiska applikationer) laget tittade på 2D -prover av volframselenid för att ge svar. TMDC betecknas med strukturen, MX 2 , där M är en särskild övergångsmetall och X är en kalkogen, alltså volfram selenid, är WS 2.
Teamet utsatte en-atom och två-atom tjocka prover av materialet för mycket korta laserstrålar, noterar bildsvaret över ett brett frekvensområde. Gör så, forskarna noterar, fick materialet att absorbera upphetsade laddningsbärare, vilket fick materialet att verka på något sätt som en metall. Bärarna, de noterar också, förändrade karaktären hos de upphetsade tillstånden - under tider med hög excitation, avgifterna annullerade varandra, lämnar plasma som är fritt från elektroner och hål, aka en Mott -övergång - ett exempel på ett kontrollerat optiskt svar. I avsaknad av så höga upphetsningar, en exciton skapas normalt på grund av dragarens attraktion.
Mott-övergångar i TMDC är centrala för forskning som involverar mångfysisk fysik, och andra forskare kommer sannolikt att notera det faktum att det nu är klart att minst en typ kan motstå angreppet av snabba laserpulser - det föreslår dem för eventuell användning i solceller eller andra applikationer där ett material kommer att utsättas för hårda förhållanden.
Teamet tror att deras resultat kan leda till framsteg inom flexibla skärmar, vilket gör dem billigare att producera och även i olika andra elektroniska enheter. De planerar att fortsätta sitt arbete, i hopp om att lära sig mer om hur elektroner i sådana material interagerar.
© 2015 Phys.org
