Google Scholar: cites
Electrically tunable nonequilibrium optical response of graphene
Pogna, Eva A. A. (Politecnico di Milano. Dipartimento di Fisica)
Tomadin, Andrea (Università di Pisa. Dipartimento di Fisica)
Balci, Osman (University of Cambridge. Cambridge Graphene Centre)
Soavi, Giancarlo (University of Cambridge. Cambridge Graphene Centre)
Paradisanos, Ioannis (University of Cambridge. Cambridge Graphene Centre)
Guizzardi, Michele (Politecnico di Milano. Dipartimento di Fisica)
Pedrinazzi, Paolo (Politecnico di Milano. Dipartimento di Fisica)
Mignuzzi, Sandro (University of Cambridge. Cambridge Graphene Centre)
Tielrooij, Klaas-Jan (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Polini, Marco (Università di Pisa. Dipartimento di Fisica)
Ferrari, Andrea C. (University of Cambridge. Cambridge Graphene Centre)
Cerullo, Giulio (Politecnico di Milano. Dipartimento di Fisica)

Data: 2022
Resum: The ability to tune the optical response of a material via electrostatic gating is crucial for optoelectronic applications, such as electro-optic modulators, saturable absorbers, optical limiters, photodetectors, and transparent electrodes. The band structure of single layer graphene (SLG), with zero-gap, linearly dispersive conduction and valence bands, enables an easy control of the Fermi energy, E , and of the threshold for interband optical absorption. Here, we report the tunability of the SLG nonequilibrium optical response in the near-infrared (1000-1700 nm/0. 729-1. 240 eV), exploring a range of E from −650 to 250 meV by ionic liquid gating. As E increases from the Dirac point to the threshold for Pauli blocking of interband absorption, we observe a slow-down of the photobleaching relaxation dynamics, which we attribute to the quenching of optical phonon emission from photoexcited charge carriers. For E exceeding the Pauli blocking threshold, photobleaching eventually turns into photoinduced absorption, because the hot electrons' excitation increases the SLG absorption. The ability to control both recovery time and sign of the nonequilibrium optical response by electrostatic gating makes SLG ideal for tunable saturable absorbers with controlled dynamics.
Ajuts: European Commission 842251
European Commission 804349
European Commission 319277
Agencia Estatal de Investigación PID2019-111673GB-I00
Ministerio de Economía y Competitividad RYC-2017-22330
Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2017-0706
Drets: Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original. Creative Commons
Llengua: Anglès
Document: Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria: Graphene ; Cooling dynamics ; Hot electrons ; Tunable dynamics ; Optical phonons ; Phonon bottleneck
Publicat a: ACS nano, Vol. 16, issue 3 (March 2022) , p. 3613-3624, ISSN 1936-086X

DOI: 10.1021/acsnano.1c04937
PMID: 35188753


12 p, 3.1 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats

 Registre creat el 2022-09-05, darrera modificació el 2023-05-14



   Favorit i Compartir