Dark excitons: Energetics, dynamics, transport and correlated phases
暗激子:能量学、动力学、输运和相关相
基本信息
- 批准号:535247173
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Priority Programmes
- 财政年份:
- 资助国家:德国
- 起止时间:
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
We aim to explore the energetics, dynamics, transport properties and correlated interactions of intralayer, hybrid and interlayer excitons in two-dimensional semiconductors. While experimental research in this direction is well established, our project provides a complementary and powerful approach to open research questions: In our preliminary work, we have developed a new generation time- and angle-resolved photoemission spectroscopy (trARPES) experiment that can be applied to exfoliated and artificially stacked van-der-Waals heterostructures; the formation and thermalization dynamics of bright and dark excitons can be accessed on ultrashort time- and length-scales (55 fs time-, 150 meV energy-, 0.04 1/A momentum- and 500 nm spatial-resolution). In the SPP, we will make use of the full capabilities of trARPES to study the spatio-temporal dynamics of bright and dark excitons in exfoliated heterostructures of transition metal dichalcogenides (TMDs). Specifically, by tuning the moiré wavelength (i.e., the twist-angle), by suppressing interlayer hybridization by hexagonal boron nitride (hBN) decoupling layers and by creating local strain gradients, we aim to control the dynamics and correlated interactions of excitons in space and time. We will focus on three objectives: First (i), we will study the impact of exciton confinement and flat band physics onto the formation and thermalization dynamics of bright and dark excitons in TMD/TMD and TMD/hBN/TMD heterostructures. Second (ii), in order to experimentally characterize diffusion processes of bright and dark excitons, we will monitor the spatio-temporal exciton dynamics in the presence of the moiré potential, hBN decoupling layers and local strain gradients. And third (iii), we will investigate the creation and stabilization of dark exciton condensates in TMD/hBN/TMD heterostructures. Beyond the established experimental approaches, we will make use of momentum-resolved photoemission technique and orbital tomography in order to study exciton condensates from the perspective of the exciton’s real-space wavefunction.
我们的目标是探索二维半导体中层内、混合和层间激子的能量学、动力学、输运特性和相关相互作用。虽然这个方向的实验研究已经很成熟,但我们的项目为开放研究问题提供了一种补充和强大的方法:在我们的前期工作中,我们开发了新一代时间和角度分辨光电子能谱(trARPES)实验,可应用于剥离和人工堆叠的范德华异质结构的形成和热化;我们将在超短时间和长度尺度(55 fs 时间、150 meV 能量、0.04 1/A 动量和 500 nm 空间分辨率)上获取明激子和暗激子的动力学。 trARPES 研究过渡金属二硫化物剥离异质结构中明激子和暗激子时空动力学的全部功能具体来说,通过调节莫尔波长(即扭转角)、通过六方氮化硼(hBN)去耦层抑制层间杂化以及创建应变局部梯度,我们的目标是控制动力学和相关相互作用。我们将重点关注三个目标:首先,我们将研究激子限制和平带物理对亮和暗的形成和热化动力学的影响。第二(ii),为了通过实验表征明激子和暗激子的扩散过程,我们将监测莫尔势、hBN 去耦存在下的时空激子动力学。第三,我们将研究 TMD/hBN/TMD 异质结构中暗激子凝聚的产生和稳定。在已建立的实验方法的基础上,我们将利用动量分辨光电子技术和轨道层析成像技术,从激子的实空间波函数的角度研究激子凝聚态。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Professor Dr. Stefan Mathias其他文献
Professor Dr. Stefan Mathias的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Professor Dr. Stefan Mathias', 18)}}的其他基金
Ultrafast magnetization dynamics in perovskite films and heterostructures
钙钛矿薄膜和异质结构中的超快磁化动力学
- 批准号:
399572199 - 财政年份:2018
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Spin- and time-resolved momentum microscopy for the study of ultrafast magnetization dynamics
用于研究超快磁化动力学的自旋和时间分辨动量显微镜
- 批准号:
468613984 - 财政年份:
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
相似国自然基金
基于时域分辨的单个量子点的双激子结合能研究
- 批准号:62305201
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
具有高激子利用率的纯有机快闪烁体材料设计及应用
- 批准号:62305276
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
高阶拓扑局域光场调控及其与低维半导体激子的耦合研究
- 批准号:12304431
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
卤化铅基范德华异质结中自陷态激子的调控研究
- 批准号:12374354
- 批准年份:2023
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
二维COF-TMD范德华异质结/超晶格的基元序构、界面调控及激子效应研究
- 批准号:52373283
- 批准年份:2023
- 资助金额:51 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
メカノセンサー標的型磁性ナノ粒子の創製とヒトiPS細胞精密挙動制御技術の開発
创建机械传感器靶向磁性纳米粒子并开发人类 iPS 细胞的精确行为控制技术
- 批准号:
21K04787 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Preparation of Functional Organic Molecular Crystallin System Showing Reversible Structure Transformation
可逆结构转变功能有机分子结晶体系的制备
- 批准号:
18K05080 - 财政年份:2018
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Evaluation by clinical biomarker for quality and quantity of ovarian function in livestock animals
临床生物标志物评价家畜卵巢功能的质量和数量
- 批准号:
16K18805 - 财政年份:2016
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
The Preparation of Anisotropic-Pressure-Reactive Mechanochemical Materials
各向异性压力反应力力化学材料的制备
- 批准号:
15H06357 - 财政年份:2015
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Creation of innovative supramolecular actuators via molecular recognitions and its evaluation of mechanical stress properties
通过分子识别创建创新的超分子致动器及其机械应力特性的评估
- 批准号:
26288062 - 财政年份:2014
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)