近日，由奧爾登堡大學(xué)牽頭多國聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)引入了一種光物質(zhì)耦合機(jī)制，能夠使二維半導(dǎo)體材料鎢二硒化物(wse2)發(fā)光，這標(biāo)志著他們在利用光場控制物質(zhì)的性質(zhì)這個(gè)方面邁出了一步。
研究人員特別強(qiáng)調(diào)稱，這種材料解決方案可以提高有機(jī)半導(dǎo)體的光學(xué)性能，這些半導(dǎo)體可應(yīng)用于柔性oled顯示器、太陽能電池、以及用于紡織品的傳感器等。
據(jù)悉，科學(xué)家們操縱了這種材料的超薄樣品中的能量級別。以往來看，這種材料通常發(fā)光率很低。而在他們的實(shí)驗(yàn)中，奧爾登堡大學(xué)的物理學(xué)家通過將激光引導(dǎo)到帶有各種光學(xué)元件的極薄半導(dǎo)體樣品上，增強(qiáng)了有機(jī)半導(dǎo)體的光學(xué)特性。
操作過程中，研究人員將wse2材料樣品放置在兩個(gè)特殊制備的鏡子之間，并使用532納米的非共振連續(xù)波激光器來激發(fā)材料。他們介紹稱，該樣品是由鎢原子和硒原子組成的單晶層，呈三明治狀結(jié)構(gòu)。
研究人員利用這種方法，在光子和被激發(fā)電子之間建立了耦合機(jī)制。在一次演示中，他們展示了這種耦合使電子躍遷的結(jié)構(gòu)得以重新排列，使暗物質(zhì)wse2有效地表現(xiàn)得像亮物質(zhì)一樣的效果。
固體(比如led)是否能發(fā)光，取決于固體晶格中電子的能量級別。研究人員還指出，像wse2這樣的量子2d材料通常具有不同尋常的性質(zhì)，因?yàn)樗鼈兯妮d流子的行為方式與較厚固體中的載流子不同。
物理學(xué)家hangyong shan和christian schneider領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。他們表示，實(shí)驗(yàn)中達(dá)成的光效應(yīng)，使得wse2的低態(tài)變得具有光學(xué)活性。上述這種水平的優(yōu)化，可以促進(jìn)創(chuàng)新led、太陽能電池、光學(xué)元件等的發(fā)展。
上述研究是與德國、冰島、美國和日本的研究人員共同進(jìn)行的多機(jī)構(gòu)合作的結(jié)果，研究發(fā)表在《自然·通訊》( nature communications)雜志上。