Ultrafast lattice and electronic dynamics in single-walled carbon nanotubes.
Ultrafast lattice and electronic dynamics in single-walled carbon nanotubes.
复制标题
单壁碳纳米管中的超快晶格和电子动力学
DOI：
10.1039/d0na00269k
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发表时间：
2020-07-14
影响因子：
4.7
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
了解单壁碳纳米管(SWCNTs)的光致超快结构跃迁和电子动力学对于发展基于SWCNT的光电子器件具有重要意义。在本研究中，我们使用超快电子显微镜对单壁碳纳米管进行了飞秒分辨电子衍射和电子能量损失谱(EELS)测量。实验结果表明，电子驱动晶格膨胀的主要时间常数为∼1.4ps，电子-声子耦合的热声子驱动晶格膨胀的主要时间常数为∼17.4ps。时间分辨的电致发射光谱测量清楚地显示了飞秒激光激发下∼100 meV等离子体激元峰值的显著红移。详细讨论了载流子激发和驰豫的不同特征与单壁碳纳米管的晶格动力学和光诱导吸收信号的关系。我们的结果提供了对单壁碳纳米管超快动力学的全面理解，以及表征低维结构动力学的有力技术。
Understanding the photoinduced ultrafast structural transitions and electronic dynamics in single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) is important for the development of SWCNT-based optoelectronic devices. In this study, we conducted femtosecond-resolved electron diffraction and electron energy-loss spectroscopy (EELS) measurements on SWCNTs using ultrafast transmission electron microscopy. The experimental results demonstrated that dominant time constants of the dynamic processes were ∼1.4 ps for electron-driven lattice expansion, ∼17.4 ps for thermal phonon-driven lattice expansion associated with electron–phonon coupling. The time-resolved EELS measurements clearly revealed a notable red shift of plasmon peaks by ∼100 meV upon femtosecond laser excitation. Different features of charge carrier excitation and relaxation were carefully discussed in correlation with the lattice dynamics and photoinduced absorption signals of SWCNTs. Our results provide a comprehensive understanding of the ultrafast dynamics in SWCNTs and powerful techniques to characterize the dynamics of low-dimensional structures.
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影响因子：
3.7
作者：
Luer, Larry;Lanzani, Guglielmo;Vardeny, Z. Valy
通讯作者：
Vardeny, Z. Valy
通过四维超快透射电子显微镜记录多壁碳纳米管的各向异性晶格动力学
影响因子：
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作者：
Cao G;Sun S;Li Z;Tian H;Yang H;Li J
通讯作者：
Li J
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作者：
Ma, YZ;Valkunas, L;Fleming, GR
通讯作者：
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作者：
Hage, F. S.;Hardcastle, T. P.;Ramasse, Q. M.
通讯作者：
Ramasse, Q. M.
影响因子：
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作者：
Korovyanko, OJ;Sheng, CX;Baughman, RH
通讯作者：
Baughman, RH