Refine
Has Fulltext
- yes (2)
Is part of the Bibliography
- yes (2)
Document Type
- Journal article (1)
- Doctoral Thesis (1)
Keywords
- plasmons (2) (remove)
Institute
Just as photons are the quanta of light, plasmons are the quanta of orchestrated charge-density oscillations in conducting media. Plasmon phenomena in normal metals, superconductors, and doped semiconductors are often driven by long-wavelength Coulomb interactions. However, in crystals whose Fermi surface is comprised of disconnected pockets in the Brillouin zone, collective electron excitations can also attain a shortwave component when electrons transition between these pockets. In this work, we show that the band structure of monolayer transition-metal dichalcogenides gives rise to an intriguing mechanism through which shortwave plasmons are paired up with excitons. The coupling elucidates the origin for the optical sideband that is observed repeatedly in monolayers of WSe\(_2\) and WS\(_2\) but not understood. The theory makes it clear why exciton-plasmon coupling has the right conditions to manifest itself distinctly only in the optical spectra of electron-doped tungsten-based monolayers.
Gegenstand dieser Arbeit ist die Kopplung von kollektiven Anregungen in einlagigen und doppellagigen quasi-zweidimensionalen Elektronensystemen. Es wurden verschiedene modulationsdotierte Proben auf Basis von GaAs mit Gate-Elektrode und Gitterkoppler präpariert, um bei variabler Elektronendichte die Plasmon-Anregungen mit Hilfe der Ferninfrarot-Spektroskopie zu studieren. Die Auswertung der experimentellen Daten erfolgte durch eine selbstkonsistente Berechnung des elektronischen Grundzustandes, der Plasmon-Anregungsenergien und der optischen Absorption des Elektronengases. Zur Bestimmung der Absorption wurde dabei auf Grundlage bestehender Ansätze ein eigener Formalismus im Rahmen der Stromantwort-Theorie entwickelt. Somit gelangen der erstmalige Nachweis von optischen und akustischen Intersubband-Plasmonen in zweilagigen Elektronensystemen sowie eine detaillierte Analyse der Kopplung von Intersubband-Plasmonen an optische Phononen und an strahlende Gittermoden im Bereich der Rayleigh-Anomalie.