16.05.2026 Die Rolle von Nichtgleichgewichtspopulationen bei der Bildung dunkler Exzitonen

Neuer Artikel über die ultraschnelle Dynamik dunkler Exzitonen in 2H-MoS₂ in Physical Review Letters veröffentlicht.

Die Dispersionsrelation heller und dunkler Exzitonen E(Q) verknüpft die Energie des Exzitons mit seinem Schwerpunktsimpuls Q. Während der Bildung und Thermalisierung dunkler Exzitonen tragen Exzitonen unterschiedlicher Energie und unterschiedlicher Schwerpunktsimpulse Q zur Dynamik bei. Durch die Kombination von ultraschneller Impulsmikroskopie – durchgeführt in den Arbeitsgruppen von Reutzel und Mathias (Göttingen) – mit mikroskopischer Modellierung aus der Arbeitsgruppe Malic evaluieren wir die damit verbundene Dynamik quantitativ. Am Beispiel der Homodoppelschicht 2H-MoS2 zeigen wir auf, wie dunkle Exzitonen auf einer Zeitskala von 85 fs gebildet werden und anschließend auf einer Zeitskala von 150 fs thermalisieren. Unsere Ergebnisse eröffnen einen bislang unzugänglichen Einblick in die gesamte Exzitonen-Relaxationskaskade; dies ist von großer Bedeutung für die künftige Charakterisierung von Nichtgleichgewichts-Exzitonenphasen sowie für das effiziente Design optoelektronischer Bauelemente. Die Ergebnisse wurden nun in Physical Review Letters veröffentlicht.

DOI: 10.1103/w29j-z48v