論文の概要: Phonon-enhanced strain sensitivity of quantum dots in two-dimensional semiconductors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.17212v1
- Date: Thu, 19 Feb 2026 10:03:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-20 15:21:28.905821
- Title: Phonon-enhanced strain sensitivity of quantum dots in two-dimensional semiconductors
- Title（参考訳）: 二次元半導体における量子ドットのフォノン増強ひずみ感度
- Authors: Sumitra Shit, Yunus Waheed, Jithin Thoppil Surendran, Indrajeet Dhananjay Prasad, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Santosh Kumar,
- Abstract要約: 単層遷移金属ジアルコゲナイド(ML-TMD)のひずみ工学は、光-物質相互作用と関連する光電子特性のチューニングを可能にする。
量子閉じ込めによって引き起こされる低エネルギーフォノンとの強い相互作用から、個々のQDのひずみ感度が高められたことが示される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3062550861253426
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Two-dimensional semiconductors have attracted considerable interest for integration into emerging quantum photonic networks. Strain engineering of monolayer transition-metal dichalcogenides (ML-TMDs) enables the tuning of light-matter interactions and associated optoelectronic properties, and generates new functionalities, including the formation of quantum dots (QDs). Here, we combine spatially resolved micro-photoluminescence ($μ$-PL) spectroscopy from cryogenic (4$\text{-}$94 K) to room temperature with micro-Raman spectroscopy at room temperature to investigate the strain-dependent emission energies of thousands of individual QDs in ML-WS$_2$ and ML-WSe$_2$, integrated across multiple heterostructures and a piezoelectric device. Compared with delocalized excitons, QDs in both materials exhibit enhanced strain sensitivities of their emission energies $-$ approximately fourfold in WS$_2$ and twofold in WSe$_2$ $-$ leading to pronounced broadening of the ensemble emission linewidth. Temperature-dependent $μ$-PL spectroscopy combined with dynamic strain tuning experiments further reveal that the enhanced strain sensitivity of individual QDs originates from strengthened interactions with low-energy phonons induced by quantum confinement. Our results demonstrate a versatile strain-engineering approach with potential for spectral matching across solid-state, atomic, and hybrid quantum photonic networks, and provide new insights into phonon-QD interactions in two-dimensional semiconductors.
- Abstract（参考訳）: 2次元半導体は、新興量子フォトニックネットワークへの統合にかなりの関心を集めている。
単層遷移金属ジアルコゲナイド(ML-TMD)のひずみ工学は、光-物質相互作用と関連する光電子特性のチューニングを可能にし、量子ドット(QD)の形成を含む新しい機能を生成する。
ここでは, 低温(4$\text{-}$94K)から室温(4$\text{-}$94K)への空間分解マイクロフォトルミネッセンス(μ$-PL)分光と室温でのマイクロラマン分光を組み合わせ, ML-WS$2およびML-WSe$2$における数千個の個別QDのひずみ依存エネルギについて検討する。
脱局在励起子と比較すると, 両材料のQDは, 約4倍のWS$_2$, 2倍のWSe$_2$$-$のひずみ感度が向上し, アンサンブル放出線幅が広くなった。
温度依存性の$μ$-PL分光法と動的ひずみチューニングの実験を組み合わせると、個々のQDの強いひずみ感度は、量子閉じ込めによって誘導される低エネルギーフォノンとの強い相互作用に由来することが明らかにされる。
本研究は, 固体, 原子, ハイブリッド量子フォトニックネットワーク間のスペクトルマッチングの可能性をもち, 二次元半導体におけるフォノン-QD相互作用に関する新たな知見を提供する。
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