控制高質(zhì)量單層VSe2生長在范德華材料上的合成方法已經(jīng)較為成熟，因此基于VSe2的異質(zhì)結(jié)構(gòu)的卓越性能已被廣泛研究用于各種應(yīng)用。由于尺寸減小，以及與范德華基板的層間耦合效應(yīng)，導(dǎo)致其性質(zhì)與其塊狀同類產(chǎn)品不同。但是，目前只有很少的工作研究了VSe2異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的層間耦合效應(yīng)，和熱電子轉(zhuǎn)移動力學(xué)。于是在這項工作中，展示了VSe2 /石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的超快速和高效的層間熱電子轉(zhuǎn)移和層間耦合效應(yīng)。飛秒時間分辨反射率測量結(jié)果表明，VSe2中的熱電子在100 fs內(nèi)轉(zhuǎn)移到石墨烯中，具有很高的效率。此外，相干聲子動力學(xué)證明了在VSe2 /石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)中層間耦合效應(yīng)，并能高效地將熱能轉(zhuǎn)移到三維基板上。
Figure 1. 1L VSe2/Gr異質(zhì)結(jié)構(gòu)的樣品制備以及結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)。（a）SiC上構(gòu)建1L VSe2/Gr異質(zhì)結(jié)構(gòu)。（b）在沒有和有1L VSe2時的拉曼光譜。（c）1L VSe2/Gr異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的能帶排列示意圖。（d）1L VSe2/Gr的ARPES光譜（e）在Gr（KG）的K點附近的1L VSe2/Gr的ARPES光譜，強(qiáng)調(diào)了Gr的線性Dirac能帶結(jié)構(gòu)。
Figure 2. 在不同探針能量下的瞬態(tài)反射率（TR）測量。（a）Gr，（b）1L VSe2和（c）1L VSe2/Gr中的TR二維圖。（d）選定的TR光譜。（e，f）不同時延范圍內(nèi)TR測量的時間分辨軌跡。
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Figure 3. 1L VSe2/Gr界面處的層間熱電子轉(zhuǎn)移。（a）從VSe2到Gr的層間熱電子轉(zhuǎn)移的示意圖。（b）Gr，1L VSe2和1L VSe2/Gr的時間分辨的TR結(jié)果。
Figure 4.（a）3L，5L和7L VSe2/Gr的時間分辨TR測量。（b）3L VSe2/Gr在各種泵注量下的TR信號。（c）從每個樣品獲得的泵浦流量相關(guān)的TR信號。（d）MtL VSe2/Gr中的衰減特性。
該研究工作由韓國首爾大學(xué)Young Jun Chang，和韓國先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究所Fabian Rotermund課題組于2021年發(fā)表在ACS NANO期刊上。原文：Interlayer Coupling and Ultrafast Hot Electron Transfer Dynamics in Metallic VSe2/Graphene van der Waals Heterostructures。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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