Одно-та багатофотонні оптичні переходи в атомно тонкіх шарах дихалькогенідів перехідних металів
Анотація
У статті обговорюється виробництво та властивості двовимірних атомних шарів дихалькогенідів перехідних металів (ТМД) з акцентом на оптичних властивостях моношарів. Він починається зі вступу до відкриття методів виробництва графену та подальшого інтересу до TMD. Деталізовано основні властивості моношарів ТМД, їх кристалічну структуру та зону Бріллюена. У статті досліджено енергетичний спектр електронів у різних долинах та ефективний гамільтоніан, що описує стани в паралельних спінових зонах. Обговорення поширюється на матричні елементи міжзонних оптичних переходів, включаючи одно-, дво- та трифотонні переходи. Наведено рівняння для розрахунку ймовірностей оптичних переходів, включаючи такі фактори, як вектор поляризації, частота світла та температура зразка. Викладено теоретичний аналіз складових матричних елементів для цих переходів, наголошуючи на квантово-механічних аспектах. Стаття сприяє дослідженню оптичної поведінки моношарів дихалькогенідів перехідних металів (ТМД), зокрема в структурах складного складу.
Завантаження
Посилання
K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D.E. Jiang, Y. Zhang, S.V. Dubonos, I.V. Grigorieva, and A.A. Firsov, “Electric field effect in atomically thin carbon films,” science, 306(5696), 666-669 (2004). https://doi.org/10.1126/science.1102896
N. Huo, Y. Yang, Y.N. Wu, X.G. Zhang, S.T. Pantelides, and G. Konstantatos, “High carrier mobility in monolayer CVD-grown MoS2 through phonon suppression,” Nanoscale, 10(31), 15071-15077 (2018). https://doi.org/10.1039/C8NR04416C
A. Taffelli, S. Dirè, A. Quaranta, and L. Pancheri, “MoS2 based photodetectors: a review,” Sensors, 21(8), 2758 (2021). https://doi.org/10.3390/s21082758
G.H. Shin, C. Park, K.J. Lee, H.J. Jin, and S.Y. Choi, “Ultrasensitive phototransistor based on WSe2–MoS2 van der Waals heterojunction,” Nano Letters, 20(8), 5741-5748 (2020). https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c01460
T. Wang, F. Zheng, G. Tang, J. Cao, P. You, J. Zhao, and F. Yan, “2D WSe2 flakes for synergistic modulation of grain growth and charge transfer in tin‐based perovskite solar cells,” Advanced Science, 8(11), 2004315 (2021). https://doi.org/10.1002/advs.202004315
S.H. Su, W.T. Hsu, C.L. Hsu, C.H. Chen, M.H. Chiu, Y.C. Lin, W.-H. Chang, al., “Controllable synthesis of band-gap-tunable and monolayer transition-metal dichalcogenide alloys,” Frontiers in Energy Research, 2, 104870 (2014). https://doi.org/10.3389/fenrg.2014.00027
C. Ernandes, L. Khalil, H. Almabrouk, D. Pierucci, B. Zheng, J. Avila, P. Dudin, et al., “Indirect to direct band gap crossover in two-dimensional WS2(1−x)Se2x alloys,” npj 2D Mater. Appl. 5(1), 7 (2021). https://doi.org/10.1038/s41699-020-00187-9
E.L. Ivchenko, Optical Spectroscopy of Semiconductor Nanostructures, (Alpha Science International Ltd., Harrow, UK, 2005).
R.Y. Rasulov, V.R Rasulov, N.Z. Mamadalieva, and R.R. Sultanov, “Subbarrier and Overbarrier Electron Transfer through Multilayer Semiconductor Structures,” Russian Physics Journal, 63, 537-546 (2020). https://doi.org/10.1007/s11182-020-02067-7
M.M. Glazov, Electron and Nuclear Spin Dynamics in Semiconductor Nanostructures, (Oxford University Press, Oxford, 2018). https://doi.org/10.13140/RG.2.2.18718.56640
V.R. Rasulov, R.Ya. Rasulov, and I. Eshboltaev, “Linearly and circular dichroism in a semiconductor with a complex valence band with allowance for four-photon absorption of light,” Physics of the Solid State, 59(3), 463–468 (2017). https://doi.org/10.1134/S1063783417030283
R. Rasulov, V. Rasulov, and I. Eshboltaev, “On the Theory of the Ballistic Linear Photovoltaic Effect in Semiconductors of Tetrahedral Symmetry Under Two-Photon Absorption,” Russian Physics Journal, 59, 92–98 (2016). https://doi.org/10.1007/s11182-016-0742-7
Цитування
Theory of Linear-Circular Dichroism in Monoatomic Layers of Transition Metal Dichalcogenides Taking into Account the Rabi Effect
Rasulov Rustam Y., Rasulov Voxob R., Nasirov Mardon K., Mamatova Makhliyo A. & Muminov Islomjon A. (2024) East European Journal of Physics
Crossref
On the Theory of Two-Photon Intersubband Absorption and Linear-Circular Dichroism in Semiconductors of the A3B5 Type
Rasulov Rustam Y., Rasulov Vokhob R., Kasimov Forrukh U., Nasirov Mardonbek Kh., Farmanov Islam E. & Tursinbaev Abay Z. (2025) East European Journal of Physics
Crossref
On the Theory of the Intraband Mechanism of Single-Photon Absorption in Semiconductors, Taking into Account the Effect of Coherent Saturation
Rasulov Rustam Y., Rasulov Voxob R., Kasimov Forrukh U., Nasirov Mardonbek Kh. & Muminov Islam A. (2025) East European Journal of Physics
Crossref
Spectral and Temperature Dynamics of Photon Absorption in Monatomic Transition Metal Dichalcogenides
Rasulov Rustam Y., Rasulov Vokhob R., Nasirov Mardonbek Kh., Kuchkarov Mavzurbek Kh. & Urinova Kamola K. (2025) East European Journal of Physics
Crossref
Авторське право (c) 2024 Рустам Я. Расулов, Вокхоб Р. Расулов, Камолахон К. Урінова, Махліє А. Маматова, Баходір Б. Ахмедов
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
