Оптические нелинейные свойства и динамика межзонных переходов многослойных структур MoS2 при фемтосекундном возбуждении на длине волны 514 нм

Методом продольного сканирования исследованы оптическое нелинейное поглощение и просветление водных суспензий многослойных листов MoS₂ (структурная модификация 2H) при возбуждении импульсом излучения длительностью 400 фс на длине волны 514 нм. Установлено, что при интенсивности до 15 ГВт/см² наблюдается нелинейное поглощение образца, а при интенсивности до 70 ГВт/см² – нелинейное просветление с относительным изменением пропускания до 14%. Методом фемтосекундного лазерного фотолиза исследована динамика межзонных переходов в пикосекундном диапазоне. Измеренное время релаксации фотовозбужденных экситонов составило 20 ± 2 пс. Рассчитана динамика переходов в приближении трехуровневой схемы и оценены сечения поглощения фотоиндуцированных переходов электронов из валентной зоны в зону проводимости и из первой зоны проводимости во вторую. Показано, что оптические нелинейные свойства суспензий многослойных листов 2H MoS₂ определяются в основном динамикой однофотонных межзонных переходов.