垂直堆叠的过渡金属硫族化合物-石墨烯异质结为具有高光响应速度的新型光电应用提供了平台。这种异质结中的光致非平衡载流子和晶格动力学是这些应用的基础，但尚未被理解。特别是，这些光响应对关键调谐参数扭转角的依赖性仍然难以捉摸。

有鉴于此，近日，美国斯坦福大学Aaron M. Lindenberg，SLAC国家加速器实验室Wang Xijie，Shen Xiaozhe以及中科院物理所张广宇研究员（共同通讯作者）等合作使用超快电子衍射，报道了具有不同堆叠配置的MoS2-石墨烯异质结中电荷转移和电子-声子耦合的同时可视化。研究发现，从MoS2到石墨烯的电荷转移时间尺度随扭转角变化很大，扭转角越小变得越快，并且表明与单层相比，异质结中的弛豫时间尺度明显更短。这些发现表明，扭转角构成了异质双层中层间电荷转移的额外调节旋钮，并加深了对异质结中基本光物理过程的理解，这对于未来的光电子学和光收集应用具有重要意义。

图1. TMD-石墨烯异质结中的基本光物理过程。

图2. MoS2和石墨烯的超快动力学。

图3. 扭转角相关的超快光响应。