南京大学/清华大学，Nature！

本文探讨了在二维半导体异质结构中实现光学冷却的新机制。背景方面，传统的固态激光冷却技术依赖于苛刻的条件，如接近100%的量子效率和极低的寄生吸收，限制了材料选择。研究目的在于验证界面电荷转移（ICT）驱动策略的有效性，通过在WSe₂/MoSe₂或WSe₂/WS₂异质结构中，利用II型异质结界面实现光激发载流子的迁移和声子辅助的能量提取，从而冷却WSe₂层。结论显示，通过拉曼光谱和光致发光测量，观察到WSe₂层的反常声子布居减少和温度下降，验证了净冷却效应。瞬态吸收光谱揭示了声子辅助的势垒激活层间电荷转移动力学，而分子动力学模拟表明界面热阻维持了温度梯度。该机制绕开了对高量子效率和共振激发的依赖，为纳米尺度制冷和热管理提供了新策略。文章还探讨了不同层间耦合强度对冷却效果的影响，展示了其在常温或高温条件下的应用潜力。