Nanosecond Ferroelectric Switching of Intralayer Excitons in Bilayer <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> <mml:mi mathvariant="normal">R</mml:mi> <mml:mtext>−</mml:mtext> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi>MoS</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> through Coulomb Engineering
Notice bibliographique
Résumé
High-speed, nonvolatile tunability is critical for advancing reconfigurable photonic devices used in neuromorphic information processing, sensing, and communication. Despite significant progress in developing phase-change and ferroelectric materials, achieving highly efficient, reversible, rapid switching of optical properties has remained a challenge. Recently, sliding ferroelectricity has been discovered in 2D semiconductors, which also host strong excitonic effects. Here, we demonstrate that these materials enable nanosecond ferroelectric switching in the complex refractive index, substantially modulating their linear optical responses. The maximum index modulation reaches about 4, resulting in a relative reflectance change exceeding 85%. Both on and off switching occur within 2.5 ns, with switching energy at femtojoule levels. The switching mechanism is driven by tuning the excitonic peak splitting of a rhombohedral molybdenum disulfide bilayer in an engineered Coulomb screening environment. This new switching mechanism establishes a new direction for developing high-speed, nonvolatile optical memories and highly efficient, compact reconfigurable photonic devices. Additionally, the demonstrated imaging technique offers a rapid method to characterize domains and domain walls in 2D semiconductors with rhombohedral stacking.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,303 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».