控制高質量單層VSe2生長在范德華材料上的合成方法已經較為成熟，因此基于VSe2的異質結構的卓越性能已被廣泛研究用于各種應用。由于尺寸減小，以及與范德華基板的層間耦合效應，導致其性質與其塊狀同類產品不同。但是，目前只有很少的工作研究了VSe2異質結構中的層間耦合效應，和熱電子轉移動力學。于是在這項工作中，展示了VSe2 /石墨烯異質結構中的超快速和高效的層間熱電子轉移和層間耦合效應。飛秒時間分辨反射率測量結果表明，VSe2中的熱電子在100 fs內轉移到石墨烯中，具有很高的效率。此外，相干聲子動力學證明了在VSe2 /石墨烯異質結構中層間耦合效應，并能高效地將熱能轉移到三維基板上。
Figure 1. 1L VSe2/Gr異質結構的樣品制備以及結構和電子性質。（a）SiC上構建1L VSe2/Gr異質結構。（b）在沒有和有1L VSe2時的拉曼光譜。（c）1L VSe2/Gr異質結構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，強調了Gr的線性Dirac能帶結構。
Figure 2. 在不同探針能量下的瞬態反射率（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移。（a）從VSe2到Gr的層間熱電子轉移的示意圖。（b）Gr，1L VSe2和1L VSe2/Gr的時間分辨的TR結果。
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Young Jun Chang，和韓國先進科學技術研究所Fabian Rotermund課題組于2021年發表在ACS NANO期刊上。原文：Interlayer Coupling and Ultrafast Hot Electron Transfer Dynamics in Metallic VSe2/Graphene van der Waals Heterostructures。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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