journal article·2015-04-28

Coherent Control of Nanoscale Ballistic Currents in Transition Metal Dichalcogenide ReS2

Qiannan Cui, Hui Zhao

ACS Nano· Volume 9· Issue 4
Publisher page

Abstract

Transition metal dichalcogenides are predicted to outperform traditional semiconductors in ballistic devices with nanoscale channel lengths. So far, experimental studies on charge transport in transition metal dichalcogenides are limited to the diffusive regime. Here we show, using ReS2 as an example, all-optical injection, detection, and coherent control of ballistic currents. By utilizing quantum interference between one-photon and two-photon interband transition pathways, ballistic currents are injected in ReS2 thin film samples by a pair of femtosecond laser pulses. We find that the current decays on an ultrafast time scale, resulting in an electron transport of only a fraction of one nanometer. Following the relaxation of the initially injected momentum, backward motion of the electrons for about 1 ps is observed, driven by the Coulomb force from the oppositely moved holes. We also show that the injected current can be controlled by the phase of the laser pulses. These results demonstrate a new platform to study ballistic transport of nonequilibrium carriers in transition metal dichalcogenides.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: 2D Materials and Applications · Graphene research and applications · MXene and MAX Phase Materials

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Physics and Astronomy, The University of Kansas, Lawrence, Kansas 66045, United States

Funding

Division of Materials Research · Office of Experimental Program to Stimulate Competitive Research

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