論文の概要: Polarized sub-meV Photoluminescence in 2D PbS Nanoplatelets at Cryogenic Temperatures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.19821v1
- Date: Thu, 30 May 2024 08:28:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-31 15:18:46.724978
- Title: Polarized sub-meV Photoluminescence in 2D PbS Nanoplatelets at Cryogenic Temperatures
- Title（参考訳）: 極低温における2次元PbSナノプレートの分極サブMeV発光
- Authors: Pengji Li, Leon Biesterfeld, Lars Klepzig, Jingzhong Yang, Huu Thoai Ngo, Ahmed Addad, Tom N. Rakow, Ruolin Guan, Eddy P. Rugeramigabo, Louis Biadala, Jannika Lauth, Michael Zopf,
- Abstract要約: 720nm(1.7 eV)で励起発光を示す2次元(2D)PbSナノプレートレット(NPL)
本報告では, 低温PLの総合的な解析を行った。
4Kでは,1個のPbS NPLの特異なPL特性が観察され,線路幅が0.6mVまで狭いゼロフォノン線と,直線偏光度90%までの範囲で観測された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Colloidal semiconductor nanocrystals are promising materials for classical and quantum light sources due to their versatile chemistry and efficient photoluminescence (PL) properties. While visible emitters are well-established, the pursuit of excellent (near-)infrared sources continues. One notable candidate in this regard are photoluminescent two-dimensional (2D) PbS nanoplatelets (NPLs) exhibiting excitonic emission at 720 nm (1.7 eV) directly tying to the typical emission range limit of CdSe NPLs. Here, we present the first comprehensive analysis of low-temperature PL from this material class. Ultrathin 2D PbS NPLs exhibit high crystallinity confirmed by scanning transmission electron microscopy, and revealing Moire patterns in overlapping structures. At 4K, we observe unique PL features in single PbS NPLs, including narrow zero-phonon lines with line widths down to 0.6 meV and a linear degree of polarization up to 90%. Time-resolved measurements identify trions as the dominant emission source with a 2.3 ns decay time. Sub-meV spectral diffusion and no immanent blinking over minutes is observed, as well as discrete spectral jumps without memory effects. These findings advance the understanding and underpin the potential of colloidal PbS NPLs for optical and quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: コロイド半導体ナノ結晶は、その多用途化学と光発光(PL)特性のために古典的および量子的光源に期待できる材料である。
可視放出物質はよく確立されているが、優れた(近赤外線)赤外線源の追求は続いている。
この点において注目すべき候補の1つは、CdSe NPLの典型的な発光範囲限界に直結する720nm (1.7 eV)の励起発光を示す発光性2次元(2D)PbSナノプレートレット(NPL)である。
本稿では,この材料クラスから低温PLを総合的に分析する。
超薄型2D PbS NPLは、走査透過電子顕微鏡により高い結晶性を示し、重なり合う構造におけるモアレパターンを明らかにする。
4Kでは,1個のPbS NPLの特異なPL特性が観察され,線路幅が0.6mVまで狭いゼロフォノン線と,直線偏光度90%までの範囲で観測された。
時間分解測定では、トリオンは2.3 nsの崩壊時間を持つ支配的な放出源である。
サブMeVスペクトルの拡散は観察され、数分で瞬きは見られず、また離散スペクトルのジャンプは記憶効果を伴わない。
これらの知見はコロイドPbS NPLの光学および量子技術への理解と基盤となる。
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