Measurement of lateral and interfacial thermal conductivity of single- and bi-layer MoS2 and MoSe2 using refined optothermal Raman technique
近年来，诸如石墨烯和半导体过渡金属二硫属化物（TMDC）的原子薄材料引起了广泛的兴趣，激发了对多种性质的研究。在这项工作中，我们展示了一种改进的光热拉曼技术来测量两种TMDC材料，MoS 2和MoSe 2，在单层（1 L）和双层（2L）形式的热输运性质。这个新版本与以前的实现相比包含了两个关键的改进。首先，我们利用更直接的测量研究中的悬浮样品的光吸收，发现值比以前假设的低~40%。其次，通过比较使用不同激光光斑尺寸的完全支撑和悬浮样品的响应，我们能够独立地测量到衬底的界面热导率和支撑和悬浮材料的横向热导率。该方法通过检查在不同的径向位置照射的悬浮膜的响应进行验证。对于1 L的MoS 2和MoSe 2，室温热导率分别为（84+/-17）W/mK和（59+/-18）W/mK。对于2L MoS 2和MoSe 2，我们获得（77+/-25）W/mK和（42+/-13）W/mK的值。至关重要的是，发现界面热导率为0.1-1 MW/m2 K的顺序，大大小于先前假设的，这一发现对电子器件的设计和建模具有重要意义。
2015-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Raman peak shift and broadening in crystalline nanoparticles with lattice impurities
本文研究晶格杂质对纳米颗粒拉曼光谱的影响，发现无序导致峰展宽和位移（蓝移或红移），并给出考虑这两种效应的简单处理方法。
2024-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing Mechanical Properties of Graphene with Raman Spectroscopy
本文综述了拉曼散射技术在石墨烯薄膜力学性能研究中的应用。单轴和双轴应变下的悬浮石墨烯片的Gruneisen参数的测定进行了讨论，并与理论预测值进行了比较。讨论了石墨烯-衬底相互作用对应变和石墨烯拉曼光谱温度演化的影响。最后，提出了石墨烯的力学性能和热性能之间的关系，以及用拉曼光谱表征石墨烯的热性能。
2010-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Probing charge scattering mechanisms in suspended graphene by varying its dielectric environment
具有高载流子迁移率μ的石墨烯对于石墨烯基电子器件和石墨烯的狄拉克费米子的基本性质的研究都是必需的。人们普遍认为，石墨烯中的迁移率限制因素是驻留在石墨烯上或底层衬底中的带电杂质的库仑散射。这对于SiO2衬底上的传统石墨烯器件和最近报道的高迁移率悬浮和支撑器件都是如此。减少这种散射的有吸引力的方法是将石墨烯放置在具有高静态介电常数κ的环境中，这将有效地屏蔽由于杂质引起的电场。然而，到目前为止，实验仅报告了高κ环境对迁移率的适度影响。在这里，我们通过研究悬浮在液体中的多终端石墨烯器件中的电输运来研究石墨烯的介电环境的影响，其中κ范围从1.9到33。对于非极性液体（κ<5），我们观察到μ随着κ快速增加，并报告了石墨烯器件在苯甲醚（κ=4.3）中的室温迁移率高达约60，000 cm 2/Vs，而在极性液体（κ>18）中，我们观察到迁移率急剧下降。我们证明，非极性液体通过筛选吸附在石墨烯上的带电杂质来增强流动性，而极性液体中的带电离子引起所观察到的流动性抑制。此外，使用分子动力学模拟，我们建立了平面外弯曲声子的散射，在室温下在真空中悬浮石墨烯中的主要散射机制，被液体的存在抑制。我们希望我们的研究结果可以提供控制和减少未来石墨烯电子器件中载流子散射的途径。
2012-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical generation and detection of local non-equilibrium phonons in suspended graphene
悬浮石墨烯的不同的一阶和二阶拉曼峰的测量的频率和强度被用于示出光学声子和不同的声学声子偏振被驱动出亚微米激光光斑内的局部平衡。实验结果与基于第一性原理的多温度模型相关联，表明弯曲声子的等效局部温度比其他声子极化的等效局部温度低得多。这一发现揭示了弯曲模与热电子和光学声子之间的弱耦合。由于石墨烯的固有热导率在很大程度上归因于弯曲声子的贡献，因此观察到的局部非平衡现象对于理解石墨烯基电子和光电子器件中的能量耗散过程以及石墨烯和其他二维材料中热输运的拉曼测量具有重要意义。
2017-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thin-suspended 2D Materials: Facile, Versatile, and Deterministic Transfer Assembly
我们报道了一种确定性的二维材料（2DM）转移方法来组装任何堆叠顺序的异质结构，包括悬浮的超薄二维材料，如单层石墨烯（SLG）和双层石墨烯（BLG）。转移过程依赖于一个单一的步骤准备硝化纤维素微邮票，它结合了出色的粘附力和柔软性。它允许直接从SiO $_2$衬底干法拾取裸露的2D晶体（石墨烯、MoS $_2$和hBN），并将其精确转移到衬底或沟槽上。光学和拉曼数据表明，没有显着的缺陷时，转移，即使在悬浮SLG和BLG。转移的区域在基底上的范围高达$\sim$ 1000 $μ$ m $^2$。悬浮超薄2DM的高产量转移不需要临界点干燥，面积高达15 $μ$ m $^2$或悬浮高度低至160 nm。为了证明该方法的能力，我们组装的基板上和悬挂的光学腔调谐BLG的拉曼散射强度的19和4倍，分别。这种弹性和快速的2DM转移过程将加速许多异质结构的制造，并允许在双电子学，应变电子学和纳米光电机械系统（NOEMS）的研究中的2DM的通用悬架。
2021-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Variable Electron-Phonon Coupling in Isolated Metallic Carbon Nanotubes Observed by Raman Scattering
我们报告了在自由悬浮的金属碳纳米管的定义的手性指数的高能量（G）拉曼模式的广泛和弱不对称的功能的存在。观察到峰宽（从12 cm-1到110 cm-1）的显着变化作为纳米管的手性结构的函数。当纳米管被静电门控时，峰宽减小。拉曼特征的宽度被理解为声子与电子-空穴对耦合的结果，其强度随纳米管手性指数和费米能的位置而变化。
2007-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Carbon Impurities on Graphene Synthesized by Chemical Vapor Deposition on Platinum
我们报告了纳米晶碳杂质与通过化学气相沉积（CVD）在铂上合成的石墨烯共存。我们观察到微米尺寸的岛状杂质层，其在光学显微镜或次级电子显微镜（SEM）中容易被误认为第二石墨烯层。岛的取向取决于Pt的结晶取向，如电子背散射衍射（EBSD）所示，表明石墨烯下方的无定形碳的生长。暗场TEM表明，除了均匀的单晶石墨烯之外，我们的样品还装饰有空间不均匀分布的纳米晶碳杂质。拉曼光谱显示出大的D峰，然而电特性显示出高迁移率（~ 6，000 cm 2/Vs），表明拉曼光谱在表征石墨烯的电子质量方面的局限性。
2013-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Suspended Monolayer Graphene under True Uniaxial Deformation
2D晶体，如石墨烯，表现出任何其他已知的人造或天然材料的更高强度和刚度。到目前为止，这一论断主要是基于建模预测和结合相关建模的弯曲实验。悬浮石墨烯的真正单轴加载不容易实现;然而，这样的实验对于评估石墨烯的固有性质而不受底层衬底的影响是至关重要的。在这项工作中，我们报告了石墨烯的单轴拉伸到0.8%左右的中等应变。这是通过将石墨烯薄片夹在两个聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）层之间，并通过用电子束光刻去除一部分PMMA来悬挂其中心部分而实现的。真正的单轴变形证实了由拉曼光谱测量的大声子位移与应变和横向屈曲的指示（类似于在张力下观察到的宏观薄膜）。最后，我们还报告了如何通过粘合剂夹具将应力转移到悬挂的试样上，并确定了在这样一个系统中有效轴向加载所需的界面剪应力值。
2016-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Self-assembly and electron-beam-induced direct etching of suspended graphene nanostructures
我们报告悬浮单层石墨烯沉积的转移印刷方法的基础上聚二甲基硅氧烷邮票。转印方法允许从块状石墨样品剥离石墨薄片并将其无残留物沉积在二氧化硅基底上。该沉积系统由于由转移过程本身引起的应变而产生了沸腾的石墨烯表面。通过拉曼光谱、扫描电子显微镜和原子力显微镜测量的组合来证明单层石墨烯沉积及其在衬底上的“起泡”。最后，我们证明了气泡状悬浮石墨烯是自支撑的单层结构，可以通过采用基于电子束诱导蚀刻的空间分辨直接光刻技术来平坦化。
2011-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature High On/Off Ratio in Suspended Graphene Nanoribbon Field Effect Transistors
我们已经制造了悬浮几层（1-3层）石墨烯纳米管场效应晶体管从解压缩多壁碳纳米管。电输运测量表明，电流退火有效地去除了悬浮的石墨烯纳米带上的杂质，揭示了石墨烯的固有双极传输特性。进一步增加退火电流在带中产生窄的收缩，导致形成大的带隙和随后的高开/关比（其可以超过104）。这种制造的器件是热稳定和机械稳定的：重复的热循环对它们的电性能几乎没有影响。该工作首次表明，通过控制电流退火可以在相对宽的石墨烯纳米晶（15 nm ~50 nm）中实现室温下的双极场效应特性和高开/关比。
2011-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lifetimes of Confined Optical Phonons and the Shape of a Raman Peak in Disordered Nanoparticles: I. Analytical Treatment
通过发展无序致光振动本征模展宽理论，实现了非极性晶体纳米粉末拉曼光谱的微观描述。对这个问题进行了分析处理，并将线形和宽度确定为声子量子数、纳米颗粒形状、尺寸和无序强度的函数。结果被发现是强烈依赖于加宽线是分开的，或者它是与其他线的光谱重叠。详细研究了三种无序模型，即弱点状杂质、弱光滑随机势和强稀有杂质。研究了形成声子-杂质束缚态的可能性。
2020-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic core level photoemission of suspended graphene
石墨烯的X射线光电子能谱学对于其表征和作为其他碳材料的模型都是重要的。尽管最近很感兴趣，其单层的固有光电发射尚未明确测量，也不是独立的多层膜的层依赖性准确地确定。我们将扫描透射电子显微镜和拉曼光谱与基于同步加速器的扫描光电子显微镜相结合，以表征悬浮石墨烯样品的相同区域，直至原子水平。这使我们能够将光谱信号分配到精确已知层数和纯度的区域。单层的芯能级结合能测量为284.70 eV，因此比石墨的高0.28 eV，对于少数层发现中间值。这种趋势是再现密度泛函理论与或没有明确的范德华相互作用，表明层内电荷重排占主导地位，但在我们的模型中的静态筛选的位移的幅度被低估了一半。
2018-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Probing the Intrinsic Properties of Exfoliated Graphene: Raman Spectroscopy of Free-Standing Monolayers
研究了通过机械剥离石墨制备的原始的、自支撑的石墨烯单层的性质。石墨烯单层，悬挂在开放的沟槽，检查通过空间分辨拉曼光谱的G-，D-和2D-声子模式。G-模式声子表现出降低的能量（1580 cm-1）和增加的宽度（14 cm-1）相比，支持在二氧化硅覆盖的基板上的石墨烯单层的响应。从G模式拉曼光谱的分析中，我们推断出独立的石墨烯单层基本上是未掺杂的，残余载流子浓度的上限为2x10^11 cm-2。在支撑区域上，观察到明显更高且空间不均匀的掺杂。基于非常弱的拉曼D模式响应，独立的石墨烯单层显示出很小的局部无序。与样品的支撑区域的频率相比，独立石墨烯单层的双声子2D模式在频率上下移，并且表现出变窄的正偏斜线形。
2009-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Non-invasive Scanning Raman Spectroscopy and Tomography for Graphene Membrane Characterization
石墨烯具有非凡的机械和电子性能，使其成为基于膜的纳米机电系统（NEMS）的有前途的材料。在这里，化学气相沉积的石墨烯被转移到目标衬底上，将其悬浮在空腔和沟槽上，用于压力传感器应用。这种器件的开发需要合适的计量方法，即，大规模的表征技术，以确认和分析成功的石墨烯转移与完整的悬浮石墨烯膜。我们提出了快速和非侵入性的拉曼光谱映射来区分独立和衬底支撑的石墨烯，利用不同的应变和掺杂水平。该技术被扩展到结合二维区域扫描与截面拉曼光谱，导致基于膜的石墨烯NEMS的三维拉曼层析成像。拉曼层析成像在线监测的潜力进一步证明了与自动数据分析的方法，以空间上解决微米级集成器件，包括独立和衬底支撑的石墨烯的材料成分。拉曼层析成像可以应用于由其他二维材料以及硅微和纳米机电系统组成的设备。
2017-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Raman Optothermal Technique for Measuring Thermal Conductivity of Graphene and Related Materials
我们描述了基于拉曼光谱的方法来测量薄膜的热导率，并回顾了与石墨烯和其他二维材料相关的这项技术所取得的显著成果。光热拉曼光谱法有助于发现石墨烯独特的热传导性质。在这种方法中，拉曼光谱被用来确定局部温度的样品，而激发激光被用作热源。拉曼光谱在研究悬浮石墨烯和石墨烯基薄膜的热导率方面的成功促使该技术扩展到其他材料系统和薄膜。
2017-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Second-order Overtone and Combinational Raman Modes of Graphene Layers in the Range of 1690 cm-1 to 2150 cm-1
虽然石墨烯已被深入研究的拉曼光谱，在这封信中，我们报告的二阶泛音和组合拉曼模式在未探索的范围内1690-2150 cm-1的非悬浮相称（AB堆叠），不相称（折叠）和悬浮石墨烯层的研究。根据双共振理论，将该范围内的四个主模分别归属为2 oTO（M波段）、iTA+LO、iTO+LA和LO+LA。与AB堆叠的双层石墨烯或少层石墨烯不同，单层石墨烯中的M带消失。系统的分析表明，层间相互作用是必不可少的存在（或不存在）的M带，而基板对此没有影响。利用激发能依赖的拉曼光谱研究了石墨烯中这些“新”拉曼模式的色散行为。发现M带的出现严格依赖于AB堆叠，这可能是AB堆叠的双层石墨烯的指纹。这一工作拓展了拉曼光谱在石墨烯研究中的独特而强大的能力，为探测石墨烯层的声子色散、电子-声子耦合以及利用石墨烯层的电子能带结构提供了另一种有效的方法。
2010-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Evaluating arbitrary strain configurations and doping in graphene with Raman spectroscopy
拉曼光谱是表征石墨烯局部性质的有力工具。在这里，我们介绍了一种方法，用于评估未知的应变配置和同时掺杂。它依赖于分离流体静力学应变（峰位移）和剪切应变（峰分裂）对石墨烯拉曼光谱的影响。从流体静力学应变和掺杂的峰位移分离的2D和G频率的相关性分析。这使我们能够获得当地的静水应变，剪切应变和掺杂，而无需任何假设的应变配置之前的分析。我们证明了我们的方法为两个模型的情况下：石墨烯单轴应力下的PMMA基板和石墨烯悬浮在纳米结构，诱导一个未知的应变配置。我们测量了$ω_\mathrm{2D}/ω_\mathrm{G} = 2.21 \pm 0.05$的纯流体静力应变。具有圆共旋偏振的拉曼散射对于分析应变和掺杂是理想的，特别是对于当剪切应变的峰分裂不能被分辨时的弱应变。
2017-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Resonance Raman spectroscopy of silicene and germanene
我们在硅烯和锗烯的拉曼过程模型涉及散射的准粒子，无论是，两个声子，或，一个声子和一个点缺陷。我们计算的共振拉曼强度和寿命之间的激光激发1和3 $\,$ eV使用新开发的第三近邻紧束缚模型参数化的第一性原理密度泛函理论。我们在拉曼光谱中识别所研究的材料或其中的缺陷所特有的特征。我们发现，在硅烯，一个新的拉曼共振产生的$2.77\,\rm$ eV $π-σ$等离子体在M点，可测量高于拉曼共振起源于$2.12\,\rm$ eV $π$等离子体能量。我们表明，在锗烯，载流子的寿命，从而拉曼峰的线宽，受到电子结构内的自旋轨道分裂。我们用我们的模型来预测散射截面缺陷诱导拉曼散射涉及吸附原子，替代杂质，斯通-威尔士对，和空缺，并认为这些缺陷中的每一个的存在下，硅烯和锗烯可以定性地匹配的拉曼响应中的特定功能。
2019-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Real Space Raman Spectroscopy of Graphene Isotope Superlattices
报道了化学气相沉积法制备的12 C/13 C石墨烯同位素超晶格的拉曼光谱。在大的周期的拉曼光谱对应于批量12 C和13 C的贡献的总和。然而，在小的周期，我们观察到的混合12 C/13 C模式的拉曼过程，涉及两个声子，这导致在2D和2D'拉曼峰的三倍的形成。在实空间拉曼光谱的框架中可以很好地理解这种三倍，其中两个发射的声子来自超晶格的不同区域。混合峰的强度随着超晶格半周期接近光激发电子-空穴对的平均自由程而增加。通过在6和225 nm之间改变超晶格周期，我们可以直接测量光激发电子平均自由程，发现悬浮石墨烯为18 nm，SiO2衬底上石墨烯为7 nm。
2020-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantitative Raman Spectrum and Reliable Thickness Identification for Atomic Layers on Insulating Substrates
我们证明了在一个共同的堆叠实验配置中的样品和基板层的拉曼强度的量化的可能性，因此，提出了一个通用的和快速的厚度识别技术的原子尺度层的电介质基板上。前所未有的宽范围的拉曼光谱数据的原子级平坦的二硫化钼薄片收集与理论模型进行比较。我们发现，所有的强度特征，可以准确地捕获时，包括光学干涉效应。令人惊讶的是，我们发现，即使是自由悬浮的硫属化物少层薄片有一个更强的拉曼响应比从体相。重要的是，尽管样品光谱的强度随厚度的振荡，基板加权光谱强度变得单调。结合它对样品厚度的敏感性，我们建议这个量可以用来快速确定原子层的准确厚度。
2013-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Conductivity of Suspended Graphene with Defects
我们研究了悬浮石墨烯的热导率作为缺陷密度的函数，ND，以可控的方式引入。石墨烯层使用化学气相沉积合成，转移到透射电子显微镜网格上，并悬浮在约7.5微米大小的方孔上。通过用低能电子束（20 keV）照射石墨烯来诱导缺陷，并通过拉曼D-对-G峰强度比来量化缺陷。当缺陷密度从2.0 × 10^10 cm-2变化到1.8 × 10^11 cm-2时，热导率在室温附近从~（1.8+/-0.2 x10 ^3 W/mK降低到~（4.0+/-0.2 x10 ^2 W/mK。在较高的缺陷密度，热导率揭示了一个有趣的饱和行为在一个相对较高的值~400 W/mK。利用玻尔兹曼输运方程和分子动力学模拟分析了热导率与缺陷密度的关系。这些结果对于理解二维系统中声子-点缺陷散射以及石墨烯在热管理中的实际应用具有重要意义。
2016-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Linewidth Contributions from Four-Phonon and Electron-Phonon Interactions in Graphene
拉曼峰位置和线宽提供了对材料中声子非谐性和电子-声子相互作用（EPI）的深入了解。对于单层石墨烯，先前的第一性原理计算已经产生了随着温度升高而减小的线宽，这与测量结果相反。在这里，我们明确地考虑四声子非谐性，声子重整化和电子-声子耦合，并发现所有这些都是重要的，成功地解释了$G$峰频移和线宽在我们的悬浮石墨烯样品在很宽的温度范围内。四声子散射贡献了随温度增加的显著线宽，而EPI的温度依赖性被发现在掺杂阈值（$\hbarω_G/2$，其中$ω_G$是$G$声子的频率）以上被反转。
2021-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional thermal conductivity of suspended zigzag graphene nanomesh
Advanced Research Laboratory, Anritsu corporation（安立公司先进研究实验室）
本研究发现锯齿状石墨烯纳米网格的热导率随纳米带宽度变化呈现非经典行为，归因于网格结构及原子有序边缘的影响。
2026-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imprint of transition metal d-orbitals on graphene Dirac cone
我们研究了SiO2、Au、Ag、Cu和Pt衬底对石墨烯拉曼光谱的影响。实验揭示了与悬浮石墨烯相比，铂上石墨烯的拉曼信号的强度、位置、宽度和形状的特别强的修改。改性强烈依赖于石墨烯和铂晶格的相对取向。这些观测结果进行了理论研究，并表明起源于石墨烯和铂的d-轨道的电子态的杂化。预计，通常情况下，石墨烯与任何具有费米能级附近d轨道的材料之间的杂交将导致石墨烯狄拉克锥上的印记，这敏感地取决于相应晶格的相对取向。
2013-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Lifetimes of Confined Optical Phonons and the Shape of a Raman Peak in Disordered Nanoparticles: II. Numerical Treatment
数值研究了非极性晶体纳米颗粒中无序诱导的光学振动本征模展宽。以前用于治疗声子在无缺陷的粒子的方法进行调整，无序问题的数值评估。在广泛的杂质浓度和无序强度的形式，高斯和二元障碍以及表面的不规则性的缺陷进行了彻底的研究。对于稀的和弱的点状杂质，得到了声子能级分离和重叠的区域，证实了理论预测的线宽行为，交叉尺度落在几纳米的实际范围内。这些概念也适用于强稀杂质。政权和理论预测的交叉检查和识别，并讨论微小的差异。这里仅举几例：对于弱无序，线宽随声子量子数的增加比理论上慢，而对于强稀无序，共振展宽只有理论和数值之间的定性一致。数值计算发现的新现象是：“介观涂抹”的分布函数在合奏相同的无序粒子，拐点的线宽依赖于杂质浓度的轻“密集”的二元杂质，和位置依赖的能力强杂质赶上声子。结果表明，表面不规则性对声子谱线宽度的贡献小于体积无序性，并且它们的衰减速率随颗粒尺寸的增大而加快。本文的研究结果也适用于量子点和短量子线。
2020-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate dependent Raman spectroscopy of graphene on hexagonal boron nitride
拉曼光谱是一种快速且非破坏性的成像方法，可用于监测石墨烯器件中的掺杂水平。我们在原子级平坦的六方氮化硼（hBN）薄片和SiO $_2$衬底上制备了化学气相沉积（CVD）生长的石墨烯。我们比较了它们的拉曼响应作为载流子密度的函数，使用离子凝胶作为顶栅。G峰位置、2D峰位置、2D峰宽度和2D峰面积与G峰面积的比率显示出与SiO $_2$相比hBN不同的对载流子密度的依赖性。使用二维映射的直方图来比较两个衬底之间的拉曼峰特性的波动。已发现hBN衬底由于其原子级平坦表面和减少的带电杂质而在相同电荷密度下产生较少波动。
2013-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weakly Trapped, Charged, and Free Excitons in Single-Layer MoS2 in the Presence of Defects, Strain, and Charged Impurities
少数和单层MoS 2主机大量密度的缺陷。它们被认为影响掺杂水平、晶体结构和电子-空穴对的结合。我们解开所有三种效应的伴随光谱表达，并确定它们在多大程度上是材料固有的或外在的，即，与当地环境有关。我们这样做是通过使用不同来源的MoS 2-一种天然的，一种在高压和高温下制备的-和不同的衬底带来不同数量的带电杂质，并通过分离拉曼光谱中的内部应变和掺杂的贡献。光致发光揭示了各种光学活性激子复合物。我们发现了一个缺陷束缚态具有20毫电子伏的低结合能，似乎不敏感的应变和掺杂，不像带电激子。相反，缺陷不会显著掺杂或应变MoS 2。扫描隧道显微镜和密度泛函理论模拟指出了取代原子，推测是硫位上的单个氮原子。我们的工作显示了一个系统的理解的外部和内部领域的二维材料的光学性质的影响的方式。
2018-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Spatially Resolved Determination of Thermal Conductivity by Raman Spectroscopy
我们回顾了拉曼位移方法作为一种非破坏性的光学工具，调查的热导率，并展示了可能性，通过研究热电应用的薄膜和散装材料映射这个数量与微米分辨率。在这种方法中，聚焦的激光束既热激发样品，又在激发点处经历拉曼散射。测量的声子能量的温度依赖性被用作本地温度计。我们讨论的温度测量是一个有效的，并描述如何推导出的热导率从单一的温度测量到完整的温度图，与热扩散的分析或数值处理的帮助。我们验证的方法及其分析3-和2-维单晶样品，然后将其应用到更复杂的硅基材料。研究了掺磷激光烧结Si 78 Ge 22纳米颗粒的悬浮薄介孔膜，以从有效温度中提取面内热导率，测量为到散热器的距离的函数。使用迭代的多重网格高斯-赛德尔算法的实验数据可以被建模，产生0.1 W/m K的热导率归一化后的孔隙率。作为第二个应用程序，我们映射的磷掺杂的三维块体纳米晶硅样品，表现出各向异性和富氧沉淀物的表面。低至11 W/m K的热导率被发现在该地区的沉淀物，显着低于17 W/m K在周围的矩阵。目前的工作作为一个基础，更经常地使用拉曼位移方法作为一个通用的工具，用于热导率的调查，无论是高，低热导率和各种几何形状的样品。
2014-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Ultra-large polymer-free suspended graphene films
本研究提出无聚合物制备大面积悬浮三层石墨烯薄膜的方法，跨越150微米孔洞，性能均匀，可作为离子-电子转换器，比传统碳箔薄两个数量级。
2023-11-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Effect of Mn Substitution on Superconductivity in PrFeAs(O,F): Role of Magnetic Impurities
Faculty of Physics, Warsaw University of Technology（华沙理工大学物理学院）；Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（物理研究所，波兰科学院）
通过结构、拉曼、DFT、输运和磁性测量，研究PrFe1-xMnxAsO0.7F0.3中Mn替代Fe对超导电性的影响，发现Mn作为磁性杂质强烈抑制超导，但Pr基体系表现出相对增强的鲁棒性。
2026-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nitrogen-Doped Graphene Sheets Grown by Chemical Vapor Deposition: Synthesis and Influence of Nitrogen Impurities on Carrier Transport
通过成功合成n型和p型掺杂的石墨烯，将为实现石墨烯作为纳米电子学中的二维材料的实际应用提供重大进展。然而，仍然缺乏可靠的掺杂和对石墨烯晶格中由电离的施主或受主控制的带电杂质存在下的载流子输运的透彻理解。在这里，我们报告的实验实现少层氮掺杂（N掺杂）石墨烯片的化学气相沉积的有机分子1，3，5-三嗪铜金属催化剂。通过降低生长温度，氮掺杂的原子百分比从2.1%提高到5.6%。随着掺杂浓度的增加，N掺杂石墨烯片表现出从p型到n型的交叉行为，伴随着电子-空穴输运不对称性的强烈增强，表现出掺入的氮杂质的影响。此外，通过对X射线光电子能谱学、拉曼光谱和电学测量数据的分析，我们发现吡啶类和吡咯类N杂质在决定N掺杂石墨烯片中载流子输运行为方面起着重要作用。
2013-10-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On resonant scatterers as a factor limiting carrier mobility in graphene
我们发现，沉积在衬底上的石墨烯具有不可忽略的原子尺度缺陷密度。这通过拉曼光谱中先前未注意到的D峰来证明，该D峰的强度相对于G峰约为1%。我们评估了这些杂质对电子输运的影响，通过模拟它们与氢吸附物和测量迁移率和拉曼强度的诱导变化。如果负责D峰的谷间散射体是单价的，则它们的浓度足以说明在衬底上的石墨烯中可实现的有限迁移率。
2010-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mild sonochemical exfoliation of bromine-intercalated graphite: a new route towards graphene
提出了一种通过结合基于溶液的溴插层和温和的声化学剥离来制备石墨烯片的悬浮液的方法。石墨在水中的超声波处理导致石墨薄片的悬浮液的形成。通过在超声处理之前将溴插入石墨中，分层得到显著改善。通过拉曼光谱和X射线光电子能谱学（XPS）验证了溴的嵌入，并且密度泛函理论（DFT）计算表明，将Br 2引入石墨后，层间结合能降低了近十倍。通过透射和扫描电子显微镜（TEM和SEM）对悬浮材料的分析揭示了显著含量的尺寸高达30 $mu$ μ m的少层石墨烯，其对应于起始材料的晶粒尺寸。
2009-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Extraction of the short-range defect potential parameters from available experimental data on the graphene resistance
我们考虑一个问题，利用现有的实验数据，其电阻的单层石墨烯样品的散射电位的信息。我们想到了一个发展的研究描述超高迁移率的电子悬浮样品没有化学掺杂。至于实际的掺杂杂质在这种情况下，使库仑散射可以忽略不计，我们认为模型的短程散射的潜力。短程势的模型被假定为由环或圆周的紧密邻近来支持。圆的直径被认为是晶格间距的数量级。模型势的空核保证了对非物理短波模式的抑制。研究了两种模型：圆周上的三角函数（三角壳）和年度井。前者的优点是简单，而后者的优点是规则性。我们考虑这些潜在的电子散射，并获得精确的明确的散射数据的公式。本文讨论这些公式在计算观测量中的应用。也就是说，我们分析了这种散射对石墨烯电阻的贡献，并根据我们的理论公式绘制了电阻率作为费米能量的函数。所获得的结果与实验一致，其中电阻被测量为悬浮退火石墨烯上的费米动量的函数。这一事实给出了一种可能性，以找到参数的建模电位的基础上的可用的实验数据的电阻的悬浮石墨烯样品与栅极电压控制的费米能级位置。这对于应用程序来说非常重要。
2019-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defect scattering in graphene
通过500 eV的Ne和He离子照射SiO2上的石墨烯产生缺陷，该缺陷引起谷间散射，这从显著的拉曼D带强度中显而易见。缺陷散射给出与载流子密度成比例的电导率，其中迁移率随着离子剂量的倒数而减小。迁移率的下降是四倍以上的类似浓度的单电荷杂质。最小电导率与迁移率成比例地降低到低于4e^2/（pi*h）的值，这是石墨烯没有谷间散射的最小理论值。有缺陷的石墨烯在低温下显示出发散的电阻率，表明绝缘行为。结果是最好的解释离子诱导形成的晶格缺陷，导致在中间的间隙状态。
2009-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Electronic band structure of Two-Dimensional WS2/Graphene van der Waals Heterostructures
将单层二维半导体过渡金属二硫属化物（TMD）与范德华异质结构中的石墨烯层结合提供了通过这些异质结构控制电子性质的有趣手段。在这里，我们报告的电子和结构特性的转移单层WS2外延石墨烯使用显微拉曼光谱，角分辨光电子能谱测量（ARPES）和密度泛函理论（DFT）计算。结果表明，WS_2的电子性质良好，单层结构的价带在K点处有很强的分裂，最大分裂为0.44 eV，形成了清晰的能带.通过与局域泛函和杂化泛函的比较，我们发现实验异质结的顶价带与悬浮单层WS2的计算结果接近。.我们的研究结果为进一步研究WS2的电子性质及其在电子谷器件中的应用提供了重要的参考。
2018-06-13 cond-mat.mtrl-sci
