Activated Migration of Localized Ligand-Field Excitons in Atomically Thin CrCl3

激子 光致发光 放松(心理学) 凝聚态物理 重组 材料科学 分子物理学 比克西顿 化学物理 表面状态 格子(音乐) 纳米 纳米尺度 扩散 八面体 表面扩散 航程(航空) 工作(物理) 热扩散率 结合能 纳米结构 化学 物理
作者
Hyesun Kim,Renlong Liu,Sangho Yoon,Hyunjong Lim,Takashi Taniguchi,K Watanabe,Jonghwan Kim,Changgu Lee,Sunmin Ryu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (36): 39095-39103
标识
DOI:10.1021/jacs.6c12269
摘要

Abstract Two-dimensional crystals with densely packed atoms exhibit a range of emerging properties, particularly a wide variety of excitonic behaviors. Thickness-variable layered chromium trihalides with finite surface recombination sites provide an ideal system for understanding how excitons confined in octahedral ligand fields migrate on nanometer length scales, a regime that defies conventional transport probes. In this work, we demonstrate that Cr3+-derived photoluminescence in CrCl3 is spectrally independent of thickness, but its relaxation dynamics are strongly sensitive to thickness and temperature, thereby indicating significant activated migration. A diffusion-coupled surface recombination model reveals an effective out-of-plane diffusion coefficient of 4.5 × 10–6 cm2/s for the ligand-field excitons and a diffusion activation energy of 130 meV. A quantitative Forster analysis yields a diffusion coefficient comparable to the experimental value, supporting long-range dipolar energy transfer as a plausible mechanism for interlayer exciton migration. The activation energy is comparable to the reorganization energy independently estimated from optical Stokes shifts, suggesting that exciton transport is coupled to local lattice relaxation. Furthermore, we show that the relaxation dynamics can be systematically tuned by either enhancing or suppressing surface recombination through controlled surface reactions or encapsulation. This work not only reveals the nanoscopic transport of localized ligand-field excitons but also establishes a spectroscopic transport probe applicable to various 2D materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
yoyo的应助被wz采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
泊宁完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Owen的应助被芝麻是什么味道采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
N你好发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
科滴滴发布了新的文献求助10
5秒前
研友_Z6WNB8发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
上官若男的应助被tutounanyisheng采纳,获得10
8秒前
aa的应助被芝士啵啵球采纳,获得10
8秒前
Innogen发布了新的文献求助10
8秒前
GoldBean发布了新的文献求助10
8秒前
qq发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
小柚完成签到 ,获得积分10
9秒前
焦糖发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.4的应助被Matthew采纳,获得10
11秒前
今后的应助被chaochaozi采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
欢喜的颜发布了新的文献求助30
13秒前
Joy完成签到,获得积分10
15秒前
PHI发布了新的文献求助10
15秒前
AlexiaCY发布了新的文献求助10
15秒前
英姑的应助被矿泉水采纳,获得10
15秒前
15秒前
丘比特的应助被科研通管家采纳,获得10
16秒前
molihuakai的应助被科研通管家采纳,获得10
16秒前
无花果的应助被科研通管家采纳,获得10
16秒前
脑洞疼的应助被科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Management and the Arts 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 1: A–B 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7818630
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9346779
关于积分的说明 20537602
捐赠科研通 7411223
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3332056
关于科研通互助平台的介绍 2478263
邀请新用户注册赠送积分活动 2351809