Room-Temperature, Strong Emission of Momentum-Forbidden Interlayer Excitons in Nanocavity-Coupled Twisted van der Waals Heterostructures

激子 异质结 动量(技术分析) 塞尔效应 声子 凝聚态物理 范德瓦尔斯力 等离子体子 物理 自发辐射 材料科学 光电子学 光学 量子力学 分子 财务 经济 激光器
作者
Bin Feng,Shixuan Zhao,Ilya Razdolski,Feihong Liu,Zhiwei Peng,Y. S. Wang,Z.H. Zhang,Zhenhua Ni,Jianbin Xu,Dangyuan Lei
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.4c05647
摘要

The emission efficiency of interlayer excitons (IEs) in twisted 2D heterostructures has long suffered from momentum mismatch, limiting their applications in ultracompact excitonic devices. Here, we report strong room-temperature emission of momentum-forbidden IE in 30°-twisted MoS2/WS2 heterobilayers. Utilizing a plasmonic nanocavity, the Purcell effect boosts the IE emission intensity in the cavity by over 2 orders of magnitude. We further study the interplay of this Purcell enhancement and phonon assistance in 30°- and 0°-twisted heterostructures. Temperature-dependent and time-resolved spectroscopy reveal that the IE enhancement in 30°-twisted cases involves competition between IEs and intralayer excitonic emission, which is remarkably distinct from the 0°-twisted cases. We propose a comprehensive exciton decay model capturing the features of the phonon-assisted momentum compensation and the Purcell enhancement of the IE emission, showing consistency with the experimental measurements. Our results enrich the understanding of the nanocavity-assisted light–matter interaction for momentum-indirect excitonic transitions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
香蕉觅云应助lili采纳,获得10
刚刚
大模型应助顺利的乐枫采纳,获得10
1秒前
1秒前
逆天大脚发布了新的文献求助10
2秒前
NullPointer完成签到,获得积分20
2秒前
深情安青应助nini采纳,获得10
3秒前
3秒前
图治完成签到,获得积分10
3秒前
酷炫的雪珊完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
丘比特应助司空采纳,获得10
3秒前
白紫寒发布了新的文献求助10
4秒前
ZHUZHU发布了新的文献求助10
4秒前
混子发布了新的文献求助30
5秒前
周新哲发布了新的文献求助10
5秒前
黎明之前最黑暗完成签到,获得积分10
6秒前
充电宝应助甘木木木木采纳,获得10
7秒前
7秒前
NullPointer发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
haha发布了新的文献求助10
9秒前
苹果大侠完成签到 ,获得积分10
10秒前
2306520发布了新的文献求助30
12秒前
一树发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
15秒前
zzc发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
独特瑾瑜发布了新的文献求助10
15秒前
汉堡包应助混子采纳,获得30
16秒前
idiom完成签到 ,获得积分10
16秒前
price发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
20秒前
宇宙超级无敌涛完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
缥缈嘉熙完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 2000
Standard: In-Space Storable Fluid Transfer for Prepared Spacecraft (AIAA S-157-2024) 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5949030
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7120212
关于积分的说明 15914589
捐赠科研通 5082170
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2732391
邀请新用户注册赠送积分活动 1692845
关于科研通互助平台的介绍 1615544