Making ARPES Measurements on Corrugated Monolayer Crystals: Suspended Exfoliated Single-Crystal Graphene
自支撑剥离单层石墨烯是一种超薄柔性膜，其表现出平面外变形或扭曲。在本文中，描述了一种技术来测量的能带结构的这种独立的石墨烯的角分辨光电发射。结果表明，光电子相干性受晶体结构的限制。然而，通过将石墨烯粗糙度的表面形貌测量与角度分辨光电发射相结合，可以提取能量依赖的准粒子寿命和能带结构测量。我们的测量依赖于我们的发展有关的晶体的光电子谱线宽度的分析配方。我们的ARPES测量结果表明，尽管从晶体的平面性显着偏差，剥离的悬浮石墨烯的电子结构是接近理想的，未掺杂的石墨烯;我们测量的狄拉克点是在25毫电子伏的$E_F$。此外，我们表明，悬浮石墨烯的行为作为一个边缘费米液体，准粒子寿命的规模为$(E - E_F)^{-1}$ ;与其他石墨烯和石墨的数据进行了比较讨论。
2011-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Lifetime of Excitons in Janus Monolayer MoSSe Prepared from Exfoliated MoSe_2
Janus单层过渡金属二硫属化物，其中两个硫属元素层中的一个被不同种类的硫属元素原子取代，将二维材料的性质推向了新的领域。然而，人们对这种新材料种类知之甚少，主要是由于具有挑战性的合成。在这项工作中，我们提出了一种方法来制备高品质的Janus MoSSe单分子膜的剥离MoSe 2热硫化。有了这个，我们的目标是为更奇特的Janus单层铺平道路，这是迄今为止实验所达不到的。合成的MoSSe的特点是勤奋的室温和低温拉曼和光致发光光谱，原子力显微镜与拉曼映射，和时间相关的单光子计数。后者提供了新的信息激子的寿命在Janus MoSSe单分子膜。此外，我们报告了一个增强的trion形成在低温下和一个相对较高的激子跃迁能，这是指示较少的缺陷状态和应变，因此样品质量高。
2021-12-21 cond-mat.mtrl-sci
The Strength of Mechanically-Exfoliated Monolayer Graphene
详细研究了单原子厚度机械剥离石墨烯的形变和断裂行为。采用机械剥离法制备了不同长度、宽度和形状的单层石墨烯片，并将其沉积在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）梁上。通过使PMMA梁变形来跟踪单层石墨烯的断裂行为。通过在不同应变水平下的原位拉曼映射，从石墨烯拉曼2D带的移位确定石墨烯薄片上的应变分布。剥离的石墨烯的失效机制是通过薄片断裂或石墨烯/聚合物界面的失效。从应变等值线图中零应变线的出现所识别的裂纹的形成中观察到薄片的断裂。发现单层石墨烯薄片的强度随着薄片宽度的增加而降低。大薄片的强度下降到小于10 GPa，远低于单层石墨烯的130 GPa的报道值，这被认为是由于缺陷的存在。结果表明，单层石墨烯中的一对拓扑缺陷将形成一个伪裂纹，这种缺陷对单层石墨烯的强度的影响已经建模使用分子力学模拟。
2019-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Efficient fluorescence quenching in electrochemically exfoliated graphene decorated with gold nanoparticles
通过在酸性介质中在恒电位条件下对石墨进行电化学剥离来获得高表面积石墨烯片。为了获得在水中的稳定分散体，过滤和离心过程发挥了重要作用。扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）成像显示~5（\mum）的高度剥离的结晶样品。拉曼、FT-IR和XPS光谱进一步证实了剥离材料的高质量。电化学剥离的石墨烯（EEG）修饰金纳米粒子（AuNP）使用胆酸钠（SC）作为缓冲层。这种方法允许非共价官能化而不改变EEG的期望的电子性质。AuNP-EEG样品的特征在于与各种技术，包括吸光度和荧光光谱。这些样品使用290 nm的激发波长显示荧光信号。计算的量子产率（？）对于这些样品，其效率为40.04%，与使用可溶液加工的石墨烯的先前研究相比是高效率的。
2016-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Free Standing Layers of Silicene like Sheets
硅烯被预测具有奇异的电子特性，并且是使用现有硅技术开发奇异器件的所有2D材料中的先驱。在这里，我们报告的独立的层状2D六方硅烯片的合成。原子尺度的结构表征已经使用HRTEM进行。利用HRXRD、SAED、UV-Vis吸收和Raman光谱对样品进行了表征，结果表明样品为硅烯类片状结构，而不是剥离的（111）硅片。
2015-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Direct Observation of Inner and Outer G' Band Double-resonance Raman Scattering in Free Standing Graphene
与广泛报道的石墨烯拉曼光谱中G'（或2D）带的单峰和对称峰特征相反，我们在此报道了在自支撑石墨烯中观察到G'带的分裂。我们的实验结果为先前的理论预言提供了直接和有力的支持，即双共振拉曼散射中内外过程的共存会导致G'模的分裂。我们研究了三角弯曲效应对G'子带光谱特征的影响，进一步验证了对石墨烯各向异性电子结构的理论解释。
2012-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Phonon and Thermal Properties of Exfoliated Tantalum Diselenide Thin Films
我们报告的声子和热性质的薄膜的二硒化钽（2 H-TaSe 2）通过石墨烯类机械剥离的晶体生长的化学气相传输获得。来自Si衬底的拉曼峰的强度与TaSe 2的E2 g峰的强度的比率呈现用于量化膜厚度的方便度量。两个主要拉曼峰A1 g和E2 g的温度系数分别为-0.013和-0.0097 cm-1/oC。拉曼光热测量表明，在这些薄膜的室温热导率从其体积值的~16 W/mK下降到~9 W/mK在45 nm厚的膜。TaSe 2通道的场效应器件的电阻率的测量表明，在这些范德华薄膜的热传导是由声学声子为主。热导率与膜厚度的缩放表明，声子散射从膜边界是大量的，尽管尖锐的界面的机械劈裂的样品。这些结果是重要的了解剥离的薄膜从TaSe 2和其他金属二硫属化物的热性能，以及用于评估自热效应的设备，从这样的材料。
2013-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the Origin of Metallicity and Stability of the Metastable Phase in Chemically Exfoliated MoS$_2$
通过锂插层途径对MoS $_2$进行化学剥离，由于除了稳定的H相之外还存在亚稳态，导致了许多理想的性能和引人注目的应用。然而，形成的特定亚稳相的性质及其基本的电荷传导性质仍然存在争议。使用空间分辨拉曼光谱（~1微米分辨率）和光电子能谱学（~120 nm分辨率），我们探测这样的化学剥离的MoS $_2$样品相比，机械剥离的H相样品，并确认，通过这种方法形成的占主导地位的亚稳态是一个扭曲的T'状态与一个小的半导体间隙。研究了两个具有不同程度的Li残留物的样品，我们确定Li+离子不仅有助于将MoS $_2$剥离成几层样品，而且还有助于提高亚稳态的相对稳定性以及用电子掺杂系统，从而产生具有T'结构的轻掺杂小带隙系统，这是其引人注目的性能的原因。
2020-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Photo-induced doping and strain in exfoliated graphene
研究了皮秒级强激光脉冲对单层石墨烯的改性作用。我们使用拉曼光谱监测光激发后引入石墨烯的稳定变化。我们发现，光激发导致的空穴掺杂和压缩应变的减少都在本地增加。这些效果，由于光致氧化和光致屈曲的石墨烯，可能的解释进行了讨论。
2013-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain, doping and electronic transport of large area monolayer MoS2 exfoliated on gold and transferred to an insulating substrate
金辅助的机械剥离目前代表了一种有前途的方法，从母体范德华（vdW）晶体中分离具有优异的电子和光学性质的超大（cm级）过渡金属二硫属化物（TMD）单层（1 L）。$Au$和硫族元素原子之间的强相互作用是实现这种近乎完美的1 L剥离产率的关键。另一方面，它可能会显着影响与Au接触的1 L TMD的掺杂和应变。在本文中，我们系统地研究了形态，应变，掺杂，和电性能的大面积1 L $MoS_{2}$剥离超平坦的$Au$薄膜（$0.16-0.21 nm$粗糙度），并最终转移到绝缘$Al_{2}O_{3}$衬底。对$E'$和$A1'$峰位置的拉曼映射和相关分析揭示了与$Au$接触的1 L $MoS_{2}$的适度拉伸应变（$0.2\%$）和p型掺杂（$n=-0.25 \times 10^{13} cm^{-2}$）。纳米级分辨率的电流映射和电流-电压（I-V）测量导电原子力显微镜（C-AFM）显示直接隧穿在1 L的$MoS_{2}$上的$Au$，具有广泛的分布的隧穿势垒值（从0.7到1.7 eV）与p型掺杂的$MoS_{2}$一致。在$1L-MoS_{2}$最终转移到$Al_{2}O_{3}/Si$上后，应变转化为压缩应变（$-0.25\%$）。此外，n型掺杂（$n=0.5 \times 10^{13} cm^{-2}$）推断通过拉曼映射和确认的$Al_{2}O_{3}/Si$背栅1 L $Mo…
2021-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Calculated phonon modes, infrared and Raman spectra in orthorhombic $α$-MoO$_3$ and monolayer MoO$_3$
斜方晶系$α$ -MoO $_3$是一种层状氧化物，具有各种应用，并且具有作为2D可剥离膜或单层剥离的优异潜力。在本文中，我们提出了一个第一性原理计算研究其振动特性。我们的重点是可以通过红外和拉曼光谱的组合测量的区域中心模式。模拟了偏振相关光谱。还对单层形式进行了计算，其中Mo $_2$ O $_6$的“双层”在$α$结构中弱范德华力键合是孤立的。声子频率的移动进行了分析。
2021-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Nature and Origin of Unusual Properties in Chemically Exfoliated 2D MoS_2
MoS_2在其二维（2D）形式中已知表现出许多基本上有趣的和技术上重要的性质。形成大量这种2D样品的最流行的途径之一是化学剥离途径。然而，MoS_2的这种特殊多晶型的本质和起源仍然存在争议，T和T'相以及金属和半导体性质的主张。我们表明，从这些样品的拉曼光谱的现有文献数据的全面审查允许这样的模糊性的范围很小，提供压倒性的证据形成的T'相作为主导的亚稳态在所有这样的样品。我们还解释说，这种小的带隙T'相可以达到相当大的导电性，由于热和化学掺杂的电荷载流子，解释了这种样品的金属和半导体性质的矛盾的索赔，从而达到迄今为止所有的报告一致的看法。
2020-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Comparative Study of Chemically Synthesized and Exfoliated Multilayer MoS2 Field-Effect Transistors
我们报告实现的场效应晶体管（FET）与化学合成的多层二维晶体半导体二硫化钼。化学合成的（S-）MoS 2的电学性质，如FET迁移率、亚阈值摆幅、开/关比和接触电阻与机械剥离的（X-）MoS 2的电学性质是不可区分的，然而平带电压是不同的，可能是由于转移过程中产生的极性化学残留物。电子衍射研究和拉曼光谱显示的结构相似的s-MoS 2的x-MoS 2。这份关于s-MoS 2行为和性质的初步报告说明了使用合成层状2D晶体半导体的电子器件的可行性。
2013-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Scattering at Pure Graphene Zigzag Edges
理论预测了石墨烯器件的丰富和非常独特的物理学，其边界遵循扶手椅或锯齿形晶体方向。在实验中揭示这一物理现象的先决条件是能够制造出具有纯手征边界的器件。剥落的薄片经常表现出30°的奇数倍的角，这引起了人们的期望，即它们的边界遵循纯粹的Z字形和扶手椅方向。然而，在这种晶体边缘的预测拉曼行为未能确认纯边缘手性。在这里，我们对使用SiO2的碳热分解对预图案化坑进行各向异性蚀刻后获得的六边形孔进行共焦拉曼光谱。六边形孔的边界沿着Z字形晶体学方向对齐，并且在拉曼图中几乎没有留下任何签名，表明边缘手性的空前纯度。这项工作提供了第一个机会，实验证实石墨烯边缘的拉曼理论的有效性。
2010-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Spatial Non-Uniformity in Exfoliated WS2 Single layers
过渡金属二硫属化合物（TMDs）单层膜是一种原子级薄的二维晶体，具有良好的光电性能，在纳米光子学领域有着广阔的应用前景。在这里，我们报告的非凡的空间非均匀性的光致发光（PL）和应变性能的WS2单分子膜剥离的天然晶体。具体而言，它示出了这样的单层的边缘表现出显着增强的PL强度相比，它们各自的中心区域。PL过程中涉及的复合通道的全面分析表明，整个单层的表面的空间不均匀性，并反映在整个单层的本征电子密度的不均匀性。俄歇电子成像和光谱研究补充PL测量在不同的环境中表明，氧的化学吸附和物理吸附的两个基本机制负责观察到的非均匀性。同时拉曼光谱分析表明，一个单独的单分子层的不同位置之间的显着的应变变化，但这种变化不能严格相关的非均匀的PL发射。我们的研究结果揭示了单层WS2中激子复合物之间竞争的化学键合的作用，提供了一种使用WS2单层工程新的纳米光子功能的方式。因此，可以设想，我们的研究结果可以找到不同的应用对TMD为基础的光电子器件的发展。
2016-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Transport, Magnetic and Vibrational Properties of Chemically Exfoliated Few Layer Graphene
我们利用拉曼光谱、电子自旋共振光谱和微波电导率测量研究了几层石墨烯（FLG）的振动、磁性和输运性质。采用湿化学剥离法制备FLG样品，并进行不同的后处理，即超声处理、剪切混合和磁力搅拌。拉曼光谱显示出低强度的D模式，这证明了高样品质量。G模式存在于$1580$ cm $^{-1}$处，如对于石墨烯所预期的。2D模式由2个分量组成，在不同样本之间具有不同的强度。这归因于样品中单层和少层石墨烯的存在。ESR光谱显示在所有类型的材料中具有约$1$ mT的宽度和在$2.005-2.010$范围内的$g$ -因子的主线。确定了具有单轴$g$因子各向异性的顺磁缺陷中心，这表明这些缺陷中心与材料的局部sp $^2$键有关。各种研究的FLG都具有与温度相关的电阻，这与小间隙半导体兼容。电阻的差异与样品的不同晶粒尺寸有关。
2015-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Solvothermal Reduction of Chemically Exfoliated Graphene Sheets
石墨烯因其有趣的性质和潜在的应用而引起了人们的广泛关注。化学剥离法是近年来发展起来的一种制备石墨烯的新方法，主要用于大规模组装和应用，如复合材料和锂离子电池。虽然有效，但化学剥离方法涉及石墨烯的氧化并在制成的片材中引入缺陷。在100下的肼还原已显示部分恢复氧化石墨的结构和电导。然而，还原的GO在拉曼光谱中仍然显示出强的缺陷峰，其电阻率比原始石墨烯高2至3个数量级。重要的是生产比GO少得多的缺陷石墨烯片，并开发更有效的石墨烯还原。最近，我们报道了一种温和的剥离-再嵌入-膨胀方法，以形成比GO具有更高电导率和更低氧化度的高质量GS。5在这里，我们提出了一种180溶剂热还原方法用于我们的GS和GO。溶剂热还原在降低GS中的氧和缺陷水平、增加石墨烯域以及使GS的电导率接近原始石墨烯方面比早期的还原方法更有效。还原的GS在化学衍生的石墨烯中具有最高程度的原生性。
2009-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Low-Frequency Raman Spectroscopy of Few-Layer 2H-SnS2
利用室温低频显微拉曼光谱研究了机械剥离少层2 H-SnS 2样品的层间声子模。拉曼测量使用441.6、514.4、532和632.8nm的激光波长以低于100 μ W的功率并且在真空室内进行以避免光氧化。在~206 cm-1和~314 cm-1处分别观察到层内Eg和A1 g模，但对于所有激发能，Eg模都要弱得多. A1 g模对532 nm（2.33 eV）激光有很强的共振增强作用。在低频区，观察到剪切和呼吸模式的层间振动模式。这些模式显示出对层数的特性依赖性。层间相互作用的强度通过使用线性链模型拟合层间模式频率来估计，剪切和呼吸模式的强度分别为1.64 x10^19 N.m-3和5.03 x10^19 N.m-3。
2018-07-13 cond-mat.mtrl-sci
A direct comparison of CVD-grown and exfoliated MoS2 using optical spectroscopy
MoS2是一种非常有趣的材料系统，其表现出从体晶体中的间接带隙到单层的直接带隙的交叉。在这里，我们进行了直接比较大面积的MoS $_2$薄膜的化学气相沉积（CVD）和MoS $_2$薄片从天然大块晶体的机械剥离制备。拉曼光谱测量显示CVD生长和剥离的MoS $_2$的面内和面外声子模位置之间的差异。光致发光（PL）映射揭示了在CVD生长的薄膜，在室温下发出强PL的大区域，和低温PL扫描表明作为位置的函数的A激子发射的大的光谱位移。近共振激发条件下的偏振分辨PL测量显示出较强的PL圆偏振，对应于谷偏振。
2013-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
In-situ Raman study of laser-induced graphene oxidation
本文利用原位拉曼光谱研究单层石墨烯的激光诱导氧化，揭示其分为热致拉伸应变和氧结合p型掺杂两个阶段，并证明可通过光学方法实现亚微米图案化。
2015-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Air tightness of hBN encapsulation and its impact on Raman spectroscopy of van der Waals materials
拉曼光谱是表征范德华材料的宝贵工具，例如用于确定薄剥落薄片中的层数。然而，对于敏感材料，这种方法可能具有显著的侵入性。特别地，获得显著拉曼信号所需的光强度足以立即光氧化少层厚的金属范德华材料。在这项工作中，我们研究了薄NbSe $_2$晶体的拉曼特性的环境的影响。我们表明，在环境条件下，即使是非常低的光照强度的薄片被局部氧化。另一方面，如果拉曼测量在真空中或在完全hBN封装的样品上进行，则我们没有观察到降解。有趣的是，我们发现，覆盖样品沉积在通常的SiO $_2$表面上仅从顶部是不足以防止下面的层的氧扩散。
2019-07-29 cond-mat.mtrl-sci
On the Nature of Defects in Liquid-Phase Exfoliated Graphene
液相剥离是大规模生产多层石墨烯分散体的最有前途的途径之一。可以用于涂料、复合材料或油漆的这些分散体被认为含有无无序的石墨烯多层。在这里，我们解决的缺陷的性质，在这样的样品中获得的石墨粉末在N-甲基-2-吡咯烷酮液相剥离。我们的拉曼光谱数据挑战的假设，这些多层是免费的散装缺陷，揭示了缺陷定位强烈依赖于超声处理时间。对于短的超声时间，缺陷主要位于层边缘，但是对于超过2小时的超声时间，它们在本体中积聚。这些知识可能有助于设计更好的策略来实现高质量的石墨烯分散体。
2014-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging Quantum Well States of Dirac Electrons in Exfoliated 3D Topological Insulators
通过机械剥离技术制备高质量二维层，揭示拓扑绝缘体中狄拉克电子量子阱态的特性及能带结构。
2025-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The deformation of wrinkled graphene
通过拉曼光谱研究了化学气相沉积（CVD）法制备的单层石墨烯在聚酯薄膜基底上的形变。已经发现，CVD石墨烯的微结构由被褶皱材料分开的平坦单层石墨烯的岛的六边形阵列组成。在变形期间，发现每单位应变的拉曼2D带波数的移位速率小于机械剥离的石墨烯的平坦薄片的移位速率的25%，而每单位应变的带加宽速率为剥离的材料的约75%。这种不寻常的变形行为已被建模的机械隔离的石墨烯岛分开的石墨烯皱纹，在每个石墨烯岛中的应变分布确定使用剪切滞后分析。拉曼激光束光斑的大小和位置的影响也被纳入模型。预测符合良好的行为实验观察到的拉曼光谱带的位移和加宽的褶皱CVD石墨烯。还讨论了褶皱对石墨烯增强纳米复合材料的效率的影响。
2015-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity of free-standing silicon nanowire using Raman spectroscopy
低维体系，特别是纳米线，已经表现出优异的光学和电学性质。了解半导体纳米线的热性质对于它们在电子器件中的应用是非常重要的。在本研究中，独立的硅纳米线（NW）的热导率估计采用拉曼光谱。这种技术的优点是光源（激光）既可以用作加热源，也可以用作激发源。研究了自支撑硅纳米线的一阶喇曼峰位置随温度和激光功率的变化。通过对暴露硅NW吸收的有效激光功率的关键分析、详细的拉曼研究以及硅NW中纵向热分布的概念，估计直径为112 nm的独立硅NW的热导率为~53 W/m. K。
2020-02-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Pressure induced lattice expansion and phonon softening in layered $ReS_2$
本文报道了从单晶中机械剥离的$ReS_2$样品的高压X射线衍射和详细的系统拉曼光谱测量。在6 GPa以上观察到一些新的布拉格峰出现，表明在三斜晶系结构中从畸变$1T$到畸变$1T$ $^{\prime}$的结构转变。在相同的压力范围内，新的拉曼模式的出现证实了这一点。在15-25 GPa的压力范围内，在变形的$1T$ $^{\prime}$相中观察到对应于$Re$原子振动的拉曼模式的软化。在相同的压力范围内，发现体积的反常变化是由晶格膨胀引起的。体积膨胀与层的滑动有关，导致八面体变形和八面体体积增加。相对于低于15 GPa的数据，发现样品在25 GPa以上是不可压缩的。这也反映在拉曼模式随压力的变化中。
2020-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Scanning Raman spectroscopy of graphene antidot lattices: Evidence for systematic p-type doping
我们研究了反点晶格，这是通过电子束光刻和离子刻蚀剥离石墨烯单层制备，通过扫描拉曼光谱。在一系列样品中，系统地研究了碳晶格特征声子模的峰位、峰宽和强度。在图案化的样品中，我们发现G带模式的系统硬化，伴随着线变窄，而2D模式能量被发现与G模式能量线性相关。我们将此解释为纳米结构石墨烯的p型掺杂的证据。
2010-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crystal Symmetry Breaking in Few-Quintuple Bismuth Telluride Films: Applications in Nanometrology of Topological Insulators
我们报告的“石墨烯”机械剥离的单晶碲化铋薄膜的厚度范围从几个纳米的范围到散装限制的显微拉曼光谱调查的结果。发现由于晶体对称性破缺，碲化铋晶体中不具有拉曼活性的光学声子模A_（1u）出现在原子结构的薄膜中。面外A1u和A1g模与面内Eg模的强度比随薄膜厚度的减小而增大。拉曼光谱随薄膜厚度的变化可用于鉴定具有少至五层厚度的碲化铋晶体，这对于拓扑绝缘体和热电应用是重要的。
2010-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy at the edges of multilayer graphene
边缘自然存在于单层石墨烯样品中。类似地，多层石墨烯样品中的各个石墨烯层贡献了它们自己的边缘。我们研究了在n层石墨烯（nLG）上放置石墨烯层的边缘处的拉曼光谱。我们发现，从顶部石墨烯层的边缘观察到的D带呈现出与离子注入诱导的无序（n +1）LG相同的线形。基于D和2D谱带的光谱特征，我们确定了两种类型的取向配置在机械剥离的双层和三层石墨烯的边缘，其边缘从其光学图像中排列良好。
2014-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Spectroscopy of Lithographically Patterned Graphene Nanoribbons
纳米尺度的石墨烯物体由于量子限制效应而引起了人们的极大兴趣。我们目前的拉曼光谱研究石墨烯纳米带（GNRs），这是已知的具有非零的电子带隙。通过电子束光刻图案化机械剥离的石墨烯，然后进行氧等离子体蚀刻，制备了宽度范围为15 nm至100 nm的GNR。窄GNRs的拉曼光谱可以由上移的G带和突出的无序相关的D带起源于带边缘的散射来表征。D-G带强度比一般随带宽的减小而增大。然而，其对于宽度< 25 nm的减小（部分归因于边缘处的非晶化）提供了对<5 nm的D模式弛豫长度的有价值的实验估计。在G带的最后一个GNR的上移可以归因于限制效应或化学掺杂的GNR边缘上的官能团。值得注意的是，GNR比块状石墨烯片更容易受到光热效应的影响，从而导致由大气氧引起的可逆空穴掺杂。最后，我们表明，2D波段仍然是一个可靠的标记，在确定的GNRs的层数，尽管其显着扩大非常狭窄的GNRs。
2012-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Raman scattering in few-layer MoTe$_{2}$
我们报告的室温拉曼散射测量在几层晶体的剥离二碲化钼（MoTe $_{2}$）进行使用632.8 nm（1.96 eV）的激光激发。与G. Froehlicher等人（2015 $Nano$ $Lett.$ 15 6481）观察到平面外振动模式（A $_{1g}$/A $^{'}_{1}$）的复杂结构，其可以根据MoTe $_{2}$的单原子平面之间的层间相互作用来解释。在低能量的剪切和呼吸模式的刚性层间振动的情况下，它表明，它们的能量演化与层数可以很好地再现内的线性链模型，只考虑最近邻相互作用。在此基础上确定了相应的面内和面外力常数。我们还表明，在MoTe $_{2}$的拉曼散射测量使用514.5 nm（2.41 eV）的激光激发的结果在更简单的光谱。我们认为，在拉曼散射光谱中观察到的面外振动模式的丰富结构的使用632.8 nm的激光激发的结果，从它的共振与电子跃迁在M或K点的MoTe $_{2}$第一布里渊区。
2016-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Varying Electronic Coupling at Graphene-Copper Interfaces Probed with Raman Spectroscopy
随着石墨烯在铜上的合成成为基础研究和工业应用的主要制备方法之一，石墨烯/铜系统的拉曼光谱需要定量地了解它们的相互作用如何影响石墨烯的电子结构。利用多波长拉曼光谱，我们研究了三种类型的石墨烯绑定在铜：石墨烯生长在铜箔和Cu膜/SiO2，和铜蒸发剥离石墨烯。前两个样品的2D峰值频率比1.96 eV激发的预期高约17 cm-1，即使考虑应变的影响。更值得注意的是，2D中的上移随着激发能的增加而降低。基于使用铜蒸发石墨烯的对照实验，我们揭示了光谱异常是由石墨烯的电子带中的环境依赖性非线性色散引起的，并确定了电子修饰的程度。我们还表明，大上移的G和2D峰起源于差分热膨胀的铜可以显着减少背衬铜膜与介电基板的微不足道的热膨胀。在这项研究中提出的石墨烯和铜之间的电子耦合的定量分析将是非常有用的，在表征生长的石墨烯，并可能在其他形式。
2020-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Few layer graphene on SiC, pyrolitic graphite and graphene: a Raman scattering study
在三种不同的"石墨"材料上进行显微拉曼散射测量的结果：高度取向的热解石墨的微结构盘、从碳终止的4H-SiC表面热分解的石墨烯多层和剥离的石墨烯单层。尽管其多层特性，石墨化SiC衬底的表面的大部分显示出单组分、洛伦兹形状、双共振拉曼特征，与单个石墨烯单层的情况惊人相似。我们的观察表明SiC表面上的石墨层之间的电子耦合非常弱，因此可以认为其是具有简单（Dirac-like）能带结构的石墨烯多层。
2007-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface and interface structure of quasi-free standing graphene on SiC
我们对4 H-SiC（1000）上氢插层石墨烯的表面和界面结构进行了局部纳米尺度的研究。特别是，我们表明，插入的界面层的结果在形成准独立的一层石墨烯（QFS 1 LG）的载流子类型从n型到p型的变化，伴随着超过四倍的载流子迁移率增加。表面增强拉曼散射（SERS）显示了Si-H伸缩模的增强拉曼信号，这是成功插层的直接证据。此外，对于准独立式双层石墨烯（QFS 2LG），D、D+D'以及C-H峰的出现表明氢也渗透到石墨烯层之间以局部形成降低迁移率的C-H sp3缺陷。因此，SERS提供了一种快速可靠的技术来研究石墨烯的界面结构，这是其他传统方法通常无法实现的。我们的研究结果进一步证实了开尔文探针力显微镜和X射线光电子能谱学。
2018-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Imaging Stacking Order in Few-Layer Graphene
少层石墨烯（FLG）以不同的晶体学堆叠顺序存在，这会强烈影响FLG的电子性质。我们展示了一个准确和有效的方法来表征FLG的堆叠顺序使用拉曼二维模式的显着特点。拉曼成像使我们能够直接可视化三层和四层石墨烯中Bernal（ABA）和菱面体（ABC）堆叠的空间分布。我们发现，15%的剥离的石墨烯三层和四层是由菱形堆积的微米尺寸的域，而不是通常的Bernal堆积。这些结构域是稳定的，并且在超过$800^{\circ}$ C的温度下保持不变。
2010-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy of GaSe and InSe post-transition metal chalcogenides layers
III-VI后过渡金属硫属化物（InSe和GaSe）是一类新的层状半导体，其特征在于它们的带隙的大小和类型作为层数（N）的函数的强烈变化。在这里，我们调查剥离层的InSe和GaSe从散装晶体到单层，封装在六方氮化硼，使用拉曼光谱。我们提出的N-依赖的层内振动在每个原子层，以及层间剪切和层呼吸模式。线性链模型可用于描述作为N的函数的峰位置的演变，与第一性原理计算一致。
2020-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant Raman scattering from polyacetylene and poly(p-phenylene vinylene) chains included into hydrogenated amorphous carbon
在N-IR - UV范围内，非晶氢化碳（a-C：H）的共振拉曼散射揭示了反式聚乙炔（反式-（CH）x）链的内含物，其近似长度高达120个C=C单元和聚（对苯撑亚乙烯基）（PPV）聚合物链的内含物。PPV是由一个强大的色散模式，在约。1175 cm-1。研究发现，掺入a-C：H的Ag的trans-（CH）x模对不同激发能的拉曼响应与独立链的拉曼响应一致，从而有利于复杂碳质材料光谱中trans-（CH）x的识别。
2010-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Raman scattering in layered AgCrP$_2$Se$_6$: Helical modes and excitation energy-dependent intensities
本文研究了层状反铁磁材料AgCrP$_2$Se$_6$的反常拉曼散射，发现三种螺旋振动模式及激发能量依赖的强度反常，并将其归因于独特的ABC层状堆叠结构与电子-声子耦合，为光学和声子应用提供了新型2D材料。
2025-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Anomalous Lattice Vibrations of Single and Few-Layer MoS2
在SiO2/Si衬底上剥离了单层和少层厚度的二硫化钼（MoS 2），并用拉曼光谱对其进行了表征。样品的S-Mo-S层的数量由接触式原子力显微镜独立地确定。两个拉曼模式，E12 g和A1 g，表现出敏感的厚度依赖性，前者的频率降低，后者的增加，厚度。为原子级精度的膜厚测量提供了一种方便可靠的手段。相反方向的频率偏移，这不能解释仅仅由范德华层间耦合，是由于库仑相互作用和可能的堆叠引起的变化的层内键合。这项工作阐明了层状材料的结构参数的演变，从3维到2维政权的变化。
2010-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Origins of anomalously low Raman exponents in single-molecule magnets
由于分子晶体具有丰富的声子谱和自旋-声子耦合，单分子磁弛豫的拉曼指数可能出现各种意想不到的数值。我们系统地研究了不同异常的起源，并澄清了过去的误解，特别是指数拟合程序的适当性。我们发现光学声子引起的指数律可以产生低指数的伪幂律。这一观察结果表明，长期存在的误解的起源低拉曼指数在大量的单分子磁体。由于自旋晶格耦合与光学模式，这些指数的存在表明在这个制度的磁弛豫的局部动力学环境的重要性。
2021-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Raman Signatures of Polytypism in Molybdenum Disulfide
由于堆叠顺序敏感地影响分层材料的各种物理性能，因此准确确定堆叠顺序对于研究这些材料的基本性能以及器件应用非常重要。由于2 H-二硫化钼（MoS 2）在自然界中最常见，因此迄今为止大多数研究都集中在2 H-MoS 2上。然而，我们发现，2 H，3R，和混合堆叠序列存在于从天然辉沸石晶体剥离的少层二硫化钼。通过HR-TEM测量证实了晶体结构。用3种不同的激发能研究了不同多型体的喇曼特征，这3种激发能分别与A和C激子非共振和共振。低频呼吸和剪切模式显示出明显的差异，而每一个多型的高频层内模式显示出很小的差异。对于在1.96和2.81 eV的共振激发，观察到不同的功能，使确定的堆叠顺序。
2016-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopic characterization of stacking configuration and interlayer coupling of twisted multilayer graphene grown by chemical vapor deposition
采用化学气相沉积法（CVD）制备的多层石墨烯（MLG）是一种很有前途的电子和光电子器件材料。了解MLG的堆叠配置和层间耦合对于器件应用具有技术相关性和重要性。在这里，我们报道了一种扭曲的MLG（tMLG），这是由一个单层石墨烯堆叠在AB堆叠MLG的顶部，通过旋转一定的角度之间形成。tMLG的扭转角由扭转相关模式R和R '识别。随着N总层数的增加，tMLG薄片中观察到的层间剪切模式总是跟随AB堆叠的（N-1）LG的模式，而观察到的层间呼吸模式总是跟随AB堆叠的NLG的模式，与其扭转角无关。tMLG的层呼吸耦合与机械剥离的tMLG的层呼吸耦合几乎相同，这证明了通过CVD生长的MLG的高质量。本研究提供了一个可行的方法来探测堆叠配置和层间耦合的MLG的CVD或相关方法生长。这项工作也证明了通过CVD方法生长具有固定堆叠构型$e.g.$，t（1+ $n$）LG的MLG薄片的可能性。
2016-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Direct atomic layer deposition of ultrathin aluminium oxide on monolayer $MoS_2$ exfoliated on gold: the role of the substrate
在本文中，我们展示了在250 °C下的热原子层沉积（ALD）生长的高度均匀和超薄（$\approx$ 3.6 nm）的$Al_2O_3$膜，其具有优异的绝缘性能，直接在单层（1L）$MoS_2$膜上剥离金。与由公共绝缘衬底（$Al_2O_3/Si$）支撑的1L $MoS_2$的情况相比，从ALD早期阶段开始，在1L $MoS_2/Au$系统上观察到更好的高k膜成核过程。原子力显微镜分析显示在10次ALD循环后立即有$\approx 50\%$ $Al_2O_3$表面覆盖，其增加至$>90\%$（40次循环后），并且在80次循环后有均匀的$\approx$ 3.6 nm膜。发现在2L $MoS_2/Au$的情况下覆盖百分比显著降低，表明铝前体和$MoS_2/Au$表面之间的界面相互作用的关键作用。最后，拉曼光谱和PL分析提供了一个洞察所发挥的作用的拉伸应变和p型掺杂的1L $MoS_2$诱导的金衬底上的增强高k成核的$Al_2O_3$薄膜。目前显示的由Au底层诱导的大面积1L $MoS_2$上的高k $Al_2O_3$的高质量ALD生长可以被认为对于基于该材料系统的潜在器件应用具有广泛的兴趣。
2021-08-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Raman Fingerprints of Graphene Produced by Anodic Electrochemical Exfoliation
电化学剥离是规模化生产石墨烯的最有前途的方法之一。然而，对石墨烯拉曼光谱的了解有限以及缺乏测量标准严重限制了其工业应用。在这项工作中，我们展示了电化学剥离的石墨烯的拉曼光谱的系统研究，使用不同的电解质和不同类型的溶剂以不同的量产生。我们证明，不能从2D峰的形状提取关于厚度的信息，因为这种类型的石墨烯是有缺陷的。此外，缺陷的数量和样品的均匀性强烈依赖于实验条件，包括后处理。在特定的条件下，形成短的导电反式聚乙炔链已被观察到。我们的拉曼分析通过使拉曼光谱成为一种强大的计量工具，为社区提供了关于如何获取来自电解质、温度和其他实验条件的缺陷信息的指导。
2020-04-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
The quasi-free-standing nature of graphene on H-saturated SiC(0001)
我们报道了在6 H-SiC（0001）上通过在缓冲层下嵌入氢制备的准独立石墨烯的研究。利用红外吸收光谱，我们证明了SiC（0001）表面是饱和的氢。拉曼光谱表明缓冲层转化为石墨烯，石墨烯表现出轻微的拉伸应变和短程缺陷。这些层是空穴掺杂的（p = 5.0-6.5 x 10^12 cm^（-2）），室温下载流子迁移率为3，100 cm ^2/Vs。与缓冲层上的石墨烯相比，对于H-封端的SiC（0001）上的石墨烯，观察到迁移率的温度依赖性大大降低，这证明了术语“准自立”的合理性。
2011-09-05 cond-mat.mtrl-sci
A new helical InSeI polymorph: crystal structure and polarized Raman spectroscopy study
研究报道了一种未报道的InSeI晶型晶体结构，并通过偏振拉曼光谱分析其晶格动力学，揭示螺旋链取向及晶面差异，未发现手性声子。
2026-04-13 cond-mat.mes-hall 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
Free Standing Epitaxial Oxides Through Remote Epitaxy: The Role of the Evolving Graphene Microstructure
本研究揭示了石墨烯微结构损伤与氧化物外延质量的关联，通过采用大晶粒尺寸石墨烯和可控孔径法，成功制备并转移了高质量自支撑氧化物薄膜，推动了功能氧化物的异质集成与商业化应用。
2024-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Free-Standing Epitaxial SrTiO$_3$ Nanomembranes via Remote Epitaxy using Hybrid Molecular Beam Epitaxy
使用具有石墨烯层的衬底的功能材料的外延生长是用于改善结构质量和获得用于科学研究、应用和衬底的经济再利用的自立式外延纳米膜的非常期望的方法。然而，通常用于生长外延钙钛矿氧化物的侵蚀性氧化条件会损坏石墨烯。在这里，我们展示了一种基于混合分子束外延的技术，该技术不需要独立的氧源来实现复杂氧化物的外延生长，而不会损坏底层石墨烯。该技术生产的薄膜具有自调节的阳离子化学计量控制和外延取向的氧化物衬底。此外，膜可以剥离并转移到异质衬底上，同时将石墨烯留在原始衬底上。这些结果打开了大门，以前无法实现的独立的纳米膜生长在吸附控制的方式通过混合分子束外延的未来研究，并具有潜在的重要意义的钙钛矿氧化物在柔性电子产品的商业应用。
2022-06-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optical contrast-based determination of number of layers for two-dimensional van der Waals magnet Fe$_3$GeTe$_2$
本研究提出利用光学对比快速确定二维范德瓦耳斯磁体Fe$_3$GeTe$_2$层数的方法，发现其光学对比与厚度呈线性关系，同时发现两个新的拉曼模式。
2025-11-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Mismatch between Raman shear modes and ferroelectric polarization in 3R-MoS$_{2}$
University of Rostock（罗斯托克大学）；Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；NIMS（国立材料研究所）
本文结合KPFM与低频拉曼光谱研究3R-MoS₂，发现ABA与BAB堆叠在KPFM中无法区分但剪切模差异显著，标准键极化率模型无法解释该差异，需采用光谱-扫描探针结合的方法确定滑动铁电堆叠序。
2026-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Substrate-Modulated Reductive Graphene Functionalization
用λ-碘烷对机械剥离的单层和双层石墨烯进行共价官能化，发现负载在SiO2基底上的单层比双层具有更高的反应性，这一点通过统计拉曼光谱/显微镜得到证实。支持DFT计算，我们表明，ditopic加数绑定导致更稳定的产品比相应的单调反应，由于低得多的晶格应变的反应产物。衬底的化学性质（石墨烯与SiO2）起着至关重要的作用。14858 -14862。
2018-05-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Emergence of strong room-temperature ferroelectricity and multiferroicity in 2D-Ti$_3$C$_2$T$_x$ free-standing MXene film
二维（2D）多铁性材料是智能技术发展的关键候选材料。在这里，我们采用了一种简单的合成方法来实现人们期待已久的开发铁电和多铁性2D材料的梦想，特别是在称为MXenes的新型材料中。蚀刻的Ti $_3$ C $_2$ T $_x$ MXene首先在HF处理之后合成，然后进行分层工艺以成功合成自支撑Ti $_3$ C $_2$ T $_x$膜。然后将自支撑膜在室温下暴露于空气以及在不同温度下加热以形成衍生自Ti $_3$ C $_2$ T $_x$ MXene本身的TiO $_2$层。TiO $_2$是一种初期铁电材料，具有复合铁电相。结构和形貌分析证实了自支撑膜的成功合成，拉曼光谱揭示了不同相的TiO $_2$的形成。铁电体的测量表明，在室温下的一个明确的极化滞后回线。此外，在薄膜中观察到的磁滞表明在室温下的铁电和铁磁相之间的耦合的可能性。还进行了磁电耦合测试，其显示在施加的磁场下的清晰的、可切换的自发极化。这是首次报道室温下二维自支撑MXene薄膜中存在铁电相和多铁性耦合，这开辟了室温下基于二维材料的电和磁数据存储应用的可能性。
2022-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Raman and Far Infrared Synchrotron Nanospectroscopy of Layered Crystalline Talc: Vibrational Properties, Interlayer Coupling and Symmetry Crossover
滑石粉是一种绝缘层状材料，在环境条件下稳定，具有高质量的基底解理，这是其在范德华异质结构中使用的主要优势。在这里，我们使用近场同步辐射红外纳米光谱，拉曼光谱，和第一性原理计算调查的结构和振动特性的滑石晶体，从单层到散装，在300-750 cm-1和<60 cm-1的光谱窗口。我们观察到从单层到双层滑石样品的对称交叉，归因于相邻层的堆叠。滑石的面内晶格参数和层内模式的频率显示弱依赖性与层数，与弱层间相互作用一致。另一方面，滑石的低频（<60 cm-1）刚性层（层间）模式适合于识别滑石样品中的层数，除了揭示在层间力常数和相关的单晶弹性刚度中的强的面内和面外各向异性。滑石的剪切和呼吸力常数分别比石墨低66%和28%，使滑石成为一种易于剥离的优良润滑剂。我们的研究结果拓宽了对滑石在纳米尺度下的结构和振动性质的理解，并为未来的纳米异质结构应用提供了指导。
2023-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
