論文の概要: Robust coherent dynamics of homogeneously limited anisotropic excitons in two-dimensional layered ReS2
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.13695v1
- Date: Wed, 20 Nov 2024 20:24:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-22 15:17:49.722473
- Title: Robust coherent dynamics of homogeneously limited anisotropic excitons in two-dimensional layered ReS2
- Title（参考訳）: 二次元層状ReS2における均質に制限された異方性励起子のロバストコヒーレントダイナミクス
- Authors: Rup Kumar Chowdhury, Md Samiul Islam, Marie Barthelemy, Nicolas Beyer, Lorry Engel, Jean-Sebastien Pelle, Mircea Rastei, Alberto Barsella, Francois Fras,
- Abstract要約: 二次元層状半導体における面内異方性励起は、最先端のナノフォトニクス応用を可能にする。
ここでは, プリシン層状r崩壊ジスルフィド(ReS2)における異方性励起子のコヒーレンス時間を直接測定する。
ReS2の励起コヒーレンスは、他の2次元半導体と比較して、光学密度と温度に対して例外的な堅牢性を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: The discovery of in-plane anisotropic excitons in two-dimensional layered semiconductors enables state-of-the-art nanophotonic applications. A fundamental yet unknown parameter of these quasiparticles is the coherence time (T_2 ), which governs the quantum dephasing timescale, over which the coherent superposition of excitons can be maintained and manipulated. Here, we report the direct measurement of T_2 within the sub-picosecond range, along with multiple population decay timescales (T_1 ) at resonance for anisotropic excitons in pristine layered rhenium disulfide (ReS2). We observe a notable weak dependence on layer thickness for T_2 , and a quasi-independence for T_1 . The excitonic coherence in few-layer ReS2 exhibits exceptional robustness against optical density and temperature compared to other two-dimensional semiconductors, enabling quantum features even at room temperature. No photon echo fingerprints were observed in pristine ReS2, highlighting the homogeneous character of the anisotropic excitonic transitions and a particularly low level of disorder in exfoliated flakes. Lastly, our results for mono- to bulk-like ReS2 support a direct gap band structure regardless their layer thickness, addressing the ongoing discussion about its nature.
- Abstract（参考訳）: 二次元層状半導体における面内異方性励起子の発見は、最先端のナノフォトニクス応用を可能にする。
これらの準粒子の基本的なパラメータはコヒーレンス時間(T_2)であり、コヒーレントなエクシトン重ね合わせを維持・操作できる量子デファーシング時間スケールを支配する。
本稿では, サブピコ秒範囲内におけるT_2の直接測定と, プリシン層状硫化レニウム(ReS2)の異方性励起子共鳴における複数の集団崩壊時間尺度(T_1 )について報告する。
我々は,T_2の層厚とT_1の準独立性に対する顕著な弱い依存性を観察した。
数層ReS2の励起コヒーレンスは、他の2次元半導体と比較して、光学密度と温度に対して例外的な堅牢性を示し、室温でも量子特性が可能である。
プリスチンReS2には光子エコー指紋は見られず、異方性エキトニック遷移の均質な特徴と、剥離したフレークの特に低レベルの障害が強調された。
最後に, モノ–バルク状ReS2の結果は, 層厚に関わらず直接ギャップバンド構造を支持し, その性質に関する議論に対処する。
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