Ultrafast valley-selective coherent optical manipulation with excitons in WSe2 and MoS2 monolayers
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F23%3A10467218" target="_blank" >RIV/00216208:11320/23:10467218 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/00216305:26620/23:PU148620
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=I08hcxr2TL" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=I08hcxr2TL</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41699-023-00385-1" target="_blank" >10.1038/s41699-023-00385-1</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Ultrafast valley-selective coherent optical manipulation with excitons in WSe2 and MoS2 monolayers
Popis výsledku v původním jazyce
Increasing the speed limits of conventional electronics requires innovative approaches to manipulate other quantum properties of electrons besides their charge. An alternative approach utilizes the valley degree of freedom in low-dimensional semiconductors. Here we demonstrate that the valley degeneracy of exciton energies in transition metal dichalcogenide monolayers may be lifted by coherent optical interactions on timescales corresponding to few tens of femtoseconds. The optical Stark and Bloch-Siegert effects generated by strong nonresonant circularly-polarized light induce valley-selective blue shifts of exciton quantum levels by more than 30 meV. We show these phenomena by studying the two most intensive exciton resonances in transiton metal dichalcogenide monolayers and compare the results to a theoretical model, which properly includes the Coulomb interaction and exciton dispersion. These results open the door for ultrafast valleytronics working at multiterahertz frequencies.
Název v anglickém jazyce
Ultrafast valley-selective coherent optical manipulation with excitons in WSe2 and MoS2 monolayers
Popis výsledku anglicky
Increasing the speed limits of conventional electronics requires innovative approaches to manipulate other quantum properties of electrons besides their charge. An alternative approach utilizes the valley degree of freedom in low-dimensional semiconductors. Here we demonstrate that the valley degeneracy of exciton energies in transition metal dichalcogenide monolayers may be lifted by coherent optical interactions on timescales corresponding to few tens of femtoseconds. The optical Stark and Bloch-Siegert effects generated by strong nonresonant circularly-polarized light induce valley-selective blue shifts of exciton quantum levels by more than 30 meV. We show these phenomena by studying the two most intensive exciton resonances in transiton metal dichalcogenide monolayers and compare the results to a theoretical model, which properly includes the Coulomb interaction and exciton dispersion. These results open the door for ultrafast valleytronics working at multiterahertz frequencies.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GA23-06369S" target="_blank" >GA23-06369S: Role dekoherence v nelineárních optických interakcích vysokého řádu</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2023
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
npj 2D Materials and Applications
ISSN
2397-7132
e-ISSN
2397-7132
Svazek periodika
7
Číslo periodika v rámci svazku
1
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
7
Strana od-do
17
Kód UT WoS článku
000957379100001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85150941910