論文の概要: Large-scale characterization of Cu2O monocrystals via Rydberg excitons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.02948v1
- Date: Mon, 5 Feb 2024 12:20:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-06 16:21:32.085960
- Title: Large-scale characterization of Cu2O monocrystals via Rydberg excitons
- Title(参考訳): RydbergエキシトンによるCu2O単結晶の大規模キャラクタリゼーション
- Authors: Kerwan Morin, Delphine Lagarde, Ang\'elique Gillet, Xavier Marie,
Thomas Boulier
- Abstract要約: ライドベルクの励起子の大きさはミクロンにまで達し、極度に純粋な結晶を必要とする。
酸化銅(Cu2O)中のRydbergエキシトンを迅速かつ空間分解したキャラクタリゼーションの実験的手法を提案する。
我々のアプローチは、空間分解型共鳴吸収分光法を実現するために、試料全体をカメラで照らし、撮像することである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Rydberg states of excitons can reach microns in size and require extremely
pure crystals. We introduce an experimental method for the rapid and
spatially-resolved characterization of Rydberg excitons in copper oxide (Cu2O)
with sub-micron resolution over large zones. Our approach involves illuminating
and imaging the entire sample on a camera to realize a spatially-resolved
version of resonant absorption spectroscopy, without any mobile part. This
yields spatial maps of Rydberg exciton properties, including their energy,
linewidth and peak absorption, providing a comprehensive quality assessment of
the entire sample in a single shot. Furthermore, by imaging the sample
photoluminescence over the same zone, we establish a strong relationship
between the spectral quality map and the photoluminescence map of charged
oxygen vacancies. This results in an independent, luminescence-based quality
map that closely matches the results obtained through resonant spectroscopy.
Our findings reveal that Rydberg excitons in natural Cu2O crystals are
predominantly influenced by optically-active charged oxygen vacancies, which
can be easily mapped. Together, these two complementary methods provide
valuable insights into Cu2O crystal properties.
- Abstract(参考訳): 励起子のライドバーグ状態はミクロンに達し、非常に純粋な結晶を必要とする。
酸化銅(Cu2O)中のRydberg励起体の高速かつ空間分解特性を,大域でサブミクロン分解能を有する実験法を提案する。
提案手法では, 全試料をカメラで照明・撮像し, 可動部を必要とせず, 空間分解型共振吸収分光法を実現する。
これにより、Rydbergの励起子のエネルギー、線幅、ピーク吸収などの空間地図が得られ、サンプル全体の総合的な品質評価が1ショットで得られる。
さらに, 試料の発光を同じ領域に撮像することにより, 帯電した酸素空孔のスペクトル品質マップと発光マップとの強い関係を確立する。
この結果、共鳴分光法により得られた結果と密接に一致する独立な発光ベースの品質マップが得られる。
以上の結果から,天然Cu2O結晶中のRydbergエキシトンは,光学活性酸素空孔の影響が強く,容易にマッピングできることがわかった。
これら2つの相補的手法はcu2oの結晶特性に関する貴重な知見を提供する。
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