| 0 |
|
Работая в исследовательском центре Министерства энергетики США, Molecular Foundry, команда сотрудников Национальной лаборатории им. Лоуренса Беркли сделала неожиданные открытия, позволяющие по-новому взглянуть на оптоэлектрические и, в частности, на экситонные свойства дисульфида молибдена.
Как показали исследования, проведенные с помощью разработанного ими зонда высокого разрешения Campanile, этот представитель семейства двумерных дихалькогенидов переходных металлов (2D-TMDC) имеет энергетически неупорядоченные области, шириной приблизительно 300 нм, расположенные внутри кристаллического монослоя.
«Этот хаотический краевой район, никогда не наблюдавшийся прежде, может иметь большую важность для любых устройств, использующих электрические контакты, а также для фотокаталитических приложений и нелинейного оптического преобразования», – заявил Джеймс Шук (James Schuck) из отдела материаловедения Berkeley Labs, руководивший этой работой и являющийся одним из создателей зонда Campanile.
Зонд, названный по имени башни с часами в кампусе Калифорнийского университета в Беркли, это четырехгранный сужающийся наконечник, закрепленный на оптическом волокне. Противоположные грани зонда покрыты золотом и, на кончике, два золотых слоя разделяет зазор шириной всего в несколько нанометров. Величина зазора определяет разрешение сканирующего микроскопа, превосходящее оптический дифракционный предел.
«Плохое понимание экситонных и прочих свойств 2D-TMDC в наномасштабе в значительной мере обусловлено существующими ограничениями наноспектроскопической визуализации, – пишет Шук в статье, опубликованной в Nature Communications. – С нашим зондом Campanile мы преодолели почти все предыдущие ограничения микроскопии ближнего поля и смогли регистрировать критические оптические и химические свойства и процессы в их естественной шкале расстояний».
В этом исследовании ученые также обнаружили дефицит серы в краевых неупорядоченных зонах кристаллов дисульфида молибдена. Экситоны, образующиеся вблизи такой серной вакансии, будут иметь очень короткое время жизни из-за усиленной неизлучательной рекомбинации – это наблюдение важно для разработки будущих оптоэлектронных устройств на основе 2D-TMDC.
Авторы работы также комбинируют материалы 2D-TMDC с так называемыми метаповерхностями для контроля и манипулирования долинными состояниями и циркулярными излучателями, существующими в таких системах, а также для изучения локализованных квантовых состояний, способных действовать как практически идеальные однофотонные источники и перепутанные кубиты.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
