Shear-strain-mediated photoluminescence manipulation in two-dimensional transition metal dichalcogenides
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In two-dimensional transition metal dichalcogenides, normal strain can modulate electronic band structures, yet leaving the optical selection rules intact. In contrast, a shear strain can perturb the spin-valley locked band structures and possibly induce mixing of the spin subbands which in turn can transfer oscillator strength between spin-allowed bright and spin-forbidden dark excitons. Here, we report a novel scheme to manipulate photoluminescence (PL) in a monolayer WSe 2 -MoSe 2 lateral heterostructures, controlled by an external bending method in which strong out-of-plane shear strain (OSS) of up to 5.6% accompanies weak in-plane normal strain up to 0.72%. The spectra revealed a striking dependence on the bending direction that is stagnant in the negative (compressive) strain region and then rapidly changes with increasing positive (tensile) strain. The dependency of the PL signal under tensile bending was represented not only by the large energy shift ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mo>></mml:mo> </mml:math> 40 meV) of the lowest excited states of both the WSe 2 and MoSe 2 monolayers, but also by the tendency to violate the optical selection rules that brightens (darkens) the excitons of the WSe 2 (MoSe 2 ) side. The analyses on the observed energy shifts and PL intensity changes confirm the different origins in compressive bending compared with tensile bending. The well-established band-anticrossing is identified to be affecting only the compressive deformation region. The spectral changes in the tensile region, on the other hand, originates mainly from the generation of an off-diagonal perturbation to a spin-specific Hamiltonian induced by OSS. The degree of spin-state mixing, which correlates precisely with the spin-flip coefficient of the theoretical model, is further represented by the OSS matrix elements, the spin splitting energy, and the shear deformation potential.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».