Multi-phonon Raman scattering in semiconductor nanocrystals: importance of non-adiabatic transitions
半导体纳米晶体中的多声子拉曼散射被处理考虑到绝热和非绝热声子辅助的光学跃迁。由于不同对称性的声子参与了散射过程,使得拉曼光谱中多声子峰的强度有相当大的增强。强和弱带混合的情况下被认为是详细的。在第一种情况下,基本散射通过内部电子-空穴态发生,并由s-和d-声子参与,而在第二种情况下,当单声子拉曼峰的强度受到电子和空穴与界面缺陷(e.例如,在一个实施例中,具有俘获电荷),p-声子最活跃。对CdSe和PbS纳米晶的拉曼散射光谱的计算与最近的实验结果有很好的定量一致性。
2001-11-15 cond-mat.mes-hall
Titanium dioxide synthesized using titanium chloride: Size effect study using Raman and Photoluminescence
采用湿化学法制备了二氧化钛(TiO 2)纳米晶,并用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、拉曼散射(RS)和光致发光(PL)等手段对其进行了表征。X射线衍射结果表明,两种样品均形成了平均粒径为7 nm和15 nm的纳米晶TiO 2。X射线衍射、透射电子显微镜(TEM)和拉曼散射(Raman)分析表明,两种样品的TiO 2纳米晶均为锐钛矿结构。小颗粒的PL强度较大,这是由于颗粒的缺陷和尺寸变化造成的。一个修正的声子约束模型,包括尺寸分布,一个新的约束函数的TiO 2纳米晶体和平均色散曲线的大部分色散声子分支(G-X方向)已被用来解释拉曼光谱的尺寸变化。得到的拉曼峰位移和半高宽与实验结果一致。我们的观察结果表明,声子限制效应是负责一个显着的移动和扩大的拉曼峰。
2009-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene Enhanced Resonant Raman Spectroscopy of Gallium Nitride Nanocrystals
本研究利用石墨烯增强GaN纳米晶的共振拉曼散射,揭示激子-声子耦合增强源于电子转移,获得清晰的4阶声子泛频,为纳米材料表征及光电器件开发提供新途径。
2025-06-17 cond-mat.mes-hall
Resonance Raman mapping as an interface phonon probe in Si-SiO2 nanocomposites
Si-SiO2纳米复合材料中的中频范围(511 - 514 cm-1)的Si声子具有核1和表面/界面1 Si声子的贡献,其中,两者的贡献比例取决于Si晶粒的尺寸。此外,激光加热实验表明,芯声子的贡献增加,由于在尺寸的增加?波长相关的拉曼映射表明,由于共振拉曼散射,界面声子是可观察的。这可以很好地用吸收光谱证实。这种理解可以有效地用于操纵和表征Si-SiO2纳米复合材料,同时用于光伏器件应用。
2015-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonance Raman scattering in semiconductor quantum dots: Adiabatic vs. time-dependent perturbation theory
用Albrecht B项给出的微扰非绝热修正,修正和推广了半导体纳米晶体中共振单声子喇曼散射的绝热理论。这一理论面临的含时微扰的方法,指出他们的差异和相似之处。结果表明,在弱的电子-声子耦合和非简并或非耦合共振态的限制下,两种理论是等价的。本文报道了对CdSe和CdS纳米晶体中受限LO声子的A项和B项的计算。这些评估表明,B项通常可以忽略不计。
2002-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of silicon nanocrystals using sequential Au ion implantation
硅纳米晶体是使用两阶段的金离子注入技术。使用低能量离子的第一阶段注入导致非晶Si(a-Si)层的形成。随后的高能量金照射在第二阶段中被发现产生应变硅NC。可以看出,在低至500 $^o$ C的温度下的退火导致显示量子限制效应的无应变NC。较高温度退火的样品被发现,从a-Si矩阵的再结晶导致尺寸的增长。利用拉曼散射、X射线衍射(XRD)和卢瑟福背散射光谱(RBS)研究了退火对样品的影响以及纳米硅的尺寸。这些数据可以很好地解释使用声子禁闭模型与一个非常窄的尺寸分布。XRD结果与Raman分析一致。
2013-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface optical phonons in spheroidal dots: Raman selection rules
分析了非球形纳米晶体中界面声子对一级拉曼散射的贡献。在介电连续谱方法的框架下,讨论了椭球几何中的界面光学声子,并报道了相应的类Frohlich电子-声子相互作用。结果表明,界面声子模强烈依赖于椭球的几何形状,特别是对椭球的半轴比。新的喇曼选择定则表明,只有具有均匀角动量的界面声子模才能对一阶声子辅助的光光的散射有贡献。在此基础上,我们能够给出一个解释所观察到的低频肩膀存在于拉曼截面的几个II-VI族半导体纳米结构。
2001-10-22 cond-mat.mes-hall
Paraelectric KH$_2$PO$_4$ Nanocrystals in Monolithic Mesoporous Silica: Structure and Lattice Dynamics
介电晶体与介孔固体的组合允许功能纳米材料的通用设计,其中多孔主体提供机械刚性支架结构,并且分子填充增加了功能化。在这里,我们报告了一个复杂的晶格动力学的SiO $_2$:KH $_2$ PO $_4$纳米复合材料组成的单片,介孔二氧化硅玻璃主机与KH $_2$ PO $_4$纳米晶体嵌入在其管状通道$\sim$ 12 nm宽的研究。在70-1600 cm $^{-1}$光谱范围内进行的显微拉曼研究揭示了受限晶体的复杂晶格动力学。它们的拉曼光谱类似于从块状KH $_2$ PO $_4$晶体中获得的拉曼光谱,因此,与X射线衍射实验一起,证实了成功的基于溶液的合成具有与块状材料类似的结构的KH $_2$ PO $_4$纳米晶体。我们不仅成功地观察到了PO $_4$四面体内部振动的典型高频内部模式($\sim$ 900-1200 cm $^{-1}$),而且更重要的是,还观察到了KH $_2$ PO $_4$晶体的典型最低频率模式。用群论分析和第一性原理晶格动力学计算解释了实验拉曼光谱。计算的本征矢量的分析表明,在大多数声子模式的氢原子的参与证实了氢子系统的顺电体和KH $_2$ PO $_4$晶体在极端空间限制的晶格动力学的实质性意义。相对拉曼强度的边际重新分配的限制相比,无约束的晶体大概起源于略有变化的晶体场和原子间的相互作用,特别是对于部分的纳米晶体在接近的二氧化硅孔表面。
2021-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Direct Measurements of Magnetic Polarons in Cd$_{1-x}$Mn$_x$Se Nanocrystals from Resonant Photoluminescence
在半导体中,量子限制可以大大增强带载子(电子和空穴)与掺杂剂原子之间的相互作用。这种增强的一个表现是磁掺杂纳米结构中激子磁极化子的稳定性增加。在胶体半导体纳米晶体中实现的非常强的0 D限制的限制下,单个激子可以在嵌入的磁性掺杂剂上施加超过几特斯拉的有效交换场$B_{\rm{ex}}$。在这里,我们使用非常敏感的共振光致发光(PL)的方法来直接测量的存在和性质的激子磁极化子在胶体镉$_{1-x}$锰$_x$硒纳米晶体。尽管Mn $^{2+}$浓度很小($x$ =0.4- 1.6%),但在低温下通过泵浦激光和共振PL最大值之间的实质性斯托克斯位移观察到高达$\sim$ 26 meV的大极化子结合能,表明所有Mn $^{2+}$自旋几乎完全由$B_{\rm{ex}}$对准。温度和磁场依赖的研究表明,这些纳米晶体中的$B_{\rm{ex}} \approx$ 10~T,与理论估计很好地吻合。此外,发射线宽提供了直接洞察Mn $^{2+}$自旋的统计波动。这些共振PL的研究提供了详细的洞察集体磁现象,特别是在轻掺杂的纳米晶体,传统的技术,如非共振PL或时间分辨PL提供模糊的结果。
2017-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton-Phonon Coupling in Single Band-Gap Engineered ZnCdSe-Dot/CdS-Rod Nanocrystals
该研究通过低温单粒子光谱结合原位阳离子交换技术,统计探究带隙工程化ZnCdSe量子点/CdS纳米棒的激子-声子耦合,发现声子伴线相对强度与载流子分布相关,并用量子力学计算佐证了表面电荷的作用。
2024-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Interfacial and Confined Optical Phonons in Wurtzite Nanocrystals
我们推导出的介电连续模型内的积分方程,定义界面和局限的极性光学声子模式的纳米晶体与纤锌矿晶体结构。从理论上证明,虽然锌纳米晶体中的受限极性光学声子的频率等于体晶体声子的频率,但纤锌矿纳米晶体中的受限极性光学声子具有不同于体晶体的频率的离散谱。计算得到的纤锌矿型ZnO纳米晶体中受限极性光学声子的频率与球形ZnO量子点的共振拉曼散射光谱的实验结果非常吻合。
2004-05-28 cond-mat.mes-hall
Effect of electron-phonon interactions on Raman line at ferromagnetic ordering
发展了半金属中光学声子与传导电子相互作用的拉曼散射理论。我们评估的电子-声子相互作用在铁磁有序的载流子的玻尔兹曼方程的影响。发现化学势随温度的降低而降低。线宽和频移都表现出温度依赖性。
2014-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photoluminescence Line Shapes of Nanocrystals: Contributions from First- and Second-Order Vibronic Couplings
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);The Hebrew University of Jerusalem(耶路撒冷希伯来大学)
本文提出一种参数无关的方法,用于计算纳米晶体的光致发光光谱,揭示二次声子耦合对谱线宽的影响。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Bench tests for microscopic theory of Raman scattering in powders of disordered nonpolar crystals: nanodiamonds and Si nanoparticles
最近的拉曼数据金刚石和结晶硅纳米粉末进行了分析与使用的拉曼散射的无序非极性纳米晶体合奏的微观理论。在理论的框架内解释的纳米粒子的拉曼峰的大宽度相比,在散装材料和峰值的实验观察到的颗粒尺寸的反向依赖性的相应的峰。它表明,该理论是能够自信地提取拉曼数据的纳米粉末的四个重要的微观特征,包括平均粒径,粒径分布函数的方差,在颗粒中的内在无序的强度,和参数化的颗粒形状的有效刻面数。
2021-05-12 cond-mat.mes-hall 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
Efficient Up-Conversion in CsPbBr3 Nanocrystals via Phonon-Driven Exciton-Polaron Formation
本研究针对CsPbBr3纳米晶体上转换机制不明确的问题,通过多种光谱方法发现Pb-Br-Pb弯曲声子模式参与上转换,效率达75%且存在相干声子,揭示了软晶格、声子与激发态动力学的相互作用机制。
2023-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the widths of Stokes lines in Raman scattering from molecules adsorbed at metal surfaces and in molecular conduction junctions
在一个通用的模型中,我们分析了表面增强拉曼散射(SERS)的斯托克斯线宽嵌入分子作为桥梁在分子结。我们确定了四个主要贡献的非共振斯托克斯信号,并表明,在零电压偏置(也属于标准的SERS实验的情况)和低偏置结只有一个这些贡献是明显的。该分量的线宽由分子振动弛豫速率确定,当相关分子电子能量远离金属费米能时,分子振动弛豫速率由与基本玻色子热环境的相互作用主导。当分子电子能级接近金属费米能级时,它增加,从而由于分子中的电子-空穴(eh)激发而打开额外的振动弛豫通道。拉曼信号的其他贡献,相当宽的线宽,可以成为重要的在较大的结偏置。
2016-03-26 cond-mat.mes-hall
Photostable single-photon emission from self-assembled nanocrystals of polycyclic aromatic hydrocarbons
量子技术可以在很大程度上受益于亚微米尺寸晶体中量子发射器的控制。这些都是自然倾向于集成在混合器件,包括异质结构和复杂的光子器件。目前可用的以纳米晶体雕刻的量子发射器遭受光谱不稳定性,阻止它们用作单光子源,用于大多数量子光学操作。在这项工作中,我们报告了前所未有的性能的单光子发射的有机纳米晶体(平均大小为数百\SI{}{\nano\meter}),由蒽(Ac)和掺杂二苯并三萘(DBT)分子。该源在室温和低温下具有数小时的频率和强度光稳定性。当冷却至\SI{3}{K}时,00-零声子线显示接近寿命极限的线宽值(\SI{50}{MHz})。纳米晶环境中的这种光学性质使得所提出的有机纳米晶体成为集成光子量子技术的独特单光子源。
2017-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Long Exciton Dephasing Time and Coherent Phonon Coupling in CsPbBr$_{2}$Cl Perovskite Nanocrystals
本文利用瞬态共振三脉冲四波混频技术研究CsPbBr₂Cl钙钛矿纳米晶的激子动力学,测得5 K下退相干时间为24.5 ps,并发现激子与3.45 meV声子模式的相干耦合。
2018-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon Linewidths in Twisted Bilayer Graphene near Magic Angle
本研究通过计算探究扭曲双层石墨烯中电子-声子相互作用与非谐效应对魔角附近声子线宽的影响,预测了莫尔势诱导的模式劈裂,证实两类效应均显著影响拉曼活性G模线宽。
2024-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simple model for the vibrations of embedded elastically cubic nanocrystals
本工作的目的是计算嵌入各向同性基体中的弹性各向异性球体的振动模式。这对于理解嵌入玻璃基质中的纳米颗粒的低频拉曼散射光谱具有重要的应用。首先,我们发现自由球的某些低频振动模式几乎与弹性常数的一种组合无关。然后利用这一点来获得这些模式的各向同性近似,从而能够考虑周围的各向同性矩阵。这种方法,然后用于量子解释最近的光谱的金和铜纳米晶体的玻璃。
2010-09-10 cond-mat.mes-hall
Plexciton-mediated Raman scattering in strongly coupled systems
Institute of Light Resources and Environmental Science, Henan Academy of Sciences(河南省科学院光资源与环境科学研究所);School of Physics, Xi’an Jiaotong University(西安交通大学物理学院)
该研究采用量子多体理论揭示等离激元-激子耦合体系中极化激元介导的拉曼散射机制,推导了拉曼强度与增强因子的解析表达式,解释了极化激元分支线宽不对称性,建立了耦合体系动力学演化的通用框架。
2026-08-18 cond-mat.mes-hall
Theory of double-resonant Raman spectra in graphene: intensity and line shape of defect-induced and two-phonon bands
我们计算了石墨烯的双共振拉曼光谱,确定了与声子缺陷过程和双声子过程相关的谱线。声子和电子色散再现计算的基础上密度泛函理论与GW校正。电子光,声子,和缺陷散射矩阵元素和电子线宽明确计算。通过考虑不同类型的理想化缺陷来模拟缺陷诱导过程。对于$ε_L=2.4$ eV的激发能,与测量的一致性是非常好的,计算再现:声子之间的相对强度缺陷或两个声子线之间;测量的D,$D'$,2D和$2D'$线的小宽度;线的形状;在1800,2000厘米$^{-1}$范围内的小强度线的存在。我们确定光谱如何依赖于激发能,光的偏振,电子线宽,缺陷的种类和它们的浓度。根据目前的研究结果,$2D'$和2D线之间的强度比可以用来确定实验的电子线宽。$D$和$D'$线之间的强度比取决于模型缺陷的种类,这表明该比率可能用于识别实际样品中存在的缺陷的种类。石墨烯平面外的带电杂质对拉曼信号的贡献几乎不可检测。
2011-05-16 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of Raman-active optical phonons in Bi_2Se_3 and Sb_2Te_3
测量了Bi_2Se_3和Sb_2Te_3单晶在5 ~ 300 K温度范围内的非弹性光散射谱。在两种材料中,A^{2}_{1g}声子的温度依赖性表现出相似的行为。考虑光学声子的非谐衰减和材料的热膨胀,分析了峰位和线宽的温度依赖性。这一工作表明,拉曼光谱可用于Bi_2Se_3和Sb_2Te_3基器件的宽温区测温。
2011-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-mediated anharmonicity and its role in the Raman spectrum of graphene
本研究通过综合考虑一阶电声耦合、电子介导的声子-声子耦合及晶格非谐性,成功解释了石墨烯G模式频率与线宽的温度依赖性,为研究电声耦合与非谐性并存的材料声子动力学提供了普适方法。
2025-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the Issue of Textured Crystallization of Ba(NO$_3$)$_2$ in Mesoporous SiO$_2$: Raman Spectroscopy and Lattice Dynamics Analysis
通过拉曼散射探索了在约12 nm的管状孔穿过的介孔二氧化硅玻璃中的Ba(NO $_3$)$_2$水溶液干燥后形成的优先排列的纳米晶体的晶格动力学。为了解释受限纳米晶体的实验,还进行了大块单晶的偏振拉曼光谱和X射线衍射实验。由于立方对称性是Ba(NO $_3$)$_2$所固有的,因此利用特殊的拉曼散射几何结构来分离A $_g$和E $_g$物种的声子模式。结合群论分析和\textit{ab initio}晶格动力学计算的所有拉曼线的大块单晶实现了完整的解释。除了一个小的约束引起的线加宽,纳米限制和宏观晶体的拉曼光谱的峰位置和归一化峰强度是相同的。有趣的是,拉曼散射实验表明存在相对大的、$\sim$ 10-20 $μ$ m的、嵌入多孔主体中的Ba(NO $_3$)$_2$的单晶区域,比单个纳米孔的平均尺寸大近三个数量级。这与非互连孔隙的初始假设相反。相反,它表明了结晶前沿的孔间传播,推测是通过孔壁中的微孔性。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Raman spectra of epitaxial graphene on SiC and of epitaxial graphene transferred to SiO2
拉曼光谱测量的单,双和三层石墨烯生长在SiC上的固态石墨化,其中的层数是预先指定的角度分辨紫外光电子能谱。发现拉曼光谱中识别SiC(0001)上石墨烯的层数的唯一明确指纹是2D(或D*)峰的线宽。外延石墨烯的拉曼光谱显示出显着的差异相比,从高度取向的热解石墨晶体获得的微机械裂解的石墨烯。G峰发生蓝移。2D峰没有表现出任何明显的肩部结构,但它要宽得多,甚至对于多层膜也几乎类似于单峰。将外延石墨烯薄片从SiC转移到SiO2上用于进一步的拉曼研究。将SiC上的石墨烯获得的拉曼数据与转移到SiO2上的外延石墨烯的数据进行比较,揭示了G峰蓝移显然是由于SiC衬底。然而,加宽的2D峰源于石墨烯结构本身而不是衬底。
2008-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman sensitivity to crystal structure in InAs nanowires
我们报告了电子透射和拉曼光谱相结合的研究InAs纳米线。我们表明,光学声子能量的温度依赖性行为可以用来确定在InAs纳米线的相对纤锌矿分数。此外,我们建议,锌钛矿和纤锌矿相之间的界面应变沿导线的长度体现在声子线宽的温度演化。从这些研究中,温度依赖拉曼测量出现了一种非侵入性的方法来研究这种纳米线的多型性。
2011-12-24 cond-mat.mes-hall
Theory of photoluminescence spectral line shapes of semiconductor nanocrystals
本文建立考虑激子效应、声子色散与激子-声子耦合的原子尺度模型,解释CdSe/CdS纳米晶体PL谱线随温度的演化,并给出窄线宽设计策略。
2022-12-13 cond-mat.mes-hall
Localized and extended collective optical phonon modes in regular and random arrays of contacting nanoparticles: escape from phonon confinement
本文利用耦合振子模型研究接触纳米粒子规则与随机阵列中光学声子的杂化,通过尺寸方差与耦合强度之比判断模式局域或传播特性,并建立拉曼峰位移展宽与耦合强度及无序度的关系,揭示阵列结构、组成单元结构和光学声子性质。
2023-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry induced phonon renormalization in few layers of 2H-MoTe$_2$ transistors: Raman and first-principles studies
了解二维材料中表现为声子重整化的电子-声子耦合(EPC)对它们在纳米电子学中的应用至关重要。在这里,我们报告的电化学顶栅2,3和7分层2 H-MoTe $ _{2} $沟道为基础的场效应晶体管(FET)的原位拉曼测量。虽然E $ ^{1}_{2g} $和B $ _{2g} $声子模式随着空穴掺杂浓度(\textit{p})高达$\sim$ 2.3 $\times$ 10 $ ^{13} $ /cm $ ^{2} $而表现出频率软化和线宽加宽,但A $ _{1g}$表现出相对小的频率硬化和线宽锐化。E $ ^{1}_{2g} $模式的频率重整化对这些2D晶体中的层数的依赖性证实空穴掺杂主要发生在顶部两层中,与最近的预测一致。我们提出的第一性原理密度泛函理论(DFT)分析的双层MoTe $ _{2} $,定性地捕捉我们的观察,并解释了一个相对较强的耦合的空穴与E $ ^{1}_{2g} $或B $ _{2g} $模式相比,A $ _{1g} $模式起源于平面内的轨道特性和对称性的状态在价带最大值(VBM)。EPC在单层的MoS $ _{2} $和在这里观察到的几层MoTe $ _{2} $的表现形式之间的对比表明声子和电子状态的对称性在确定EPC在这些同构系统中的作用。
2021-09-03 cond-mat.mes-hall
Raman Spectroscopy of Electrochemically-Gated Graphene Transistors: Geometrical Capacitance, Electron-Phonon, Electron-Electron, and Electron-Defect Scattering
我们报告了一个全面的电化学门控石墨烯场效应晶体管的显微拉曼散射研究。电化学顶栅的几何电容从双门控拉曼测量准确地确定,允许石墨烯的主要拉曼特征的频率、线宽和积分强度的定量分析。观察到的G模声子的反常行为与理论预测非常一致,并提供了一个测量的电子-声子耦合常数的带中心($Γ$点)光学声子。此外,随着掺杂的增加,2D模特征的积分强度降低,使得确定近区边缘(K和K'点)光学声子的电子-声子耦合常数成为可能。我们发现在$Γ$处的电子-声子耦合强度比在K(K ')处弱五倍,与共振谷内(2D')和谷间(2D)拉曼特征的积分强度的比率的直接测量非常一致。我们还表明,电化学反应,发生在大的栅极偏置,可以利用有效地创建石墨烯中的缺陷,浓度高达约$1.4\times 10^{12}~\rm cm^{-2}$。在这样的缺陷浓度,我们估计,电子缺陷散射率仍然远小于电子声子散射率。掺杂后的G-和2D-模式的功能的演变仍然不受缺陷的存在和D模式的掺杂依赖性密切遵循其双声子(2D模式)泛音。最后,G-模式声子的线宽和频率以及掺杂石墨烯中的G-和2D-模式声子的频率遵循可用于精确估计载流子密度的样品无关相关性。
2015-04-16 cond-mat.mes-hall
Rapid Determination of Nanodiamond Size Distribution and Impurity Concentration from Raman Spectra Using an Open Machine-Learning Toolbox
Institute for Basic Science (IBS)(韩国基础科学研究所);Korea University of Science and Technology (UST)(韩国科学技术院);Institute of Microelectronics Technology RAS(俄罗斯科学院微电子技术研究所);St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学);Petersburg Nuclear Physics Institute NRC ``Kurchatov Institute''(核物理研究所(库尔恰托夫国家研究中心))
本文提出了一种开放机器学习工具箱,用于通过拉曼光谱快速确定纳米金刚石的尺寸分布和杂质浓度。
2025-11-28 cond-mat.mes-hall
Observing visible-range photoluminescence in GaAs nanowires modified by laser irradiation
本文研究了聚焦激光在轴向Zn-Zn/WZ异质结GaAs纳米线中引起的结构和化学变化。使用透射电子显微镜、能量色散X射线光谱、拉曼散射和光致发光光谱的组合进行实验。对于异质结的两个组成部分,在大气中的激光照射被发现产生一个双表面层,它是由结晶砷和非晶的GaO $_{x}$。后一种化合物是负责在GaAs纳米线的光致发光光谱中的1.76 eV处的峰的外观。在增加激光功率密度的条件下,由于样品加热,在纳米线的锌包覆部分表面上进行了表面结晶砷的蒸发和$β$ -Ga $_{2}$ O $_{3}$纳米晶的形成。所形成的纳米晶体显示在1.7-2.4 eV的可见光范围内的光致发光带。对于纳米线的纤锌矿部分,在相同的功率密度下,发生了总的非晶化,形成了$β$ -Ga $_{2}$ O $_{3}$纳米晶体.观察到的WZ-GaAs到$β$ -Ga $_{2}$ O $_{3}$纳米晶体的转变为产生用于光电和光子应用的轴向和径向异质结构ZB-GaAs/ $β$ -Ga $_{2}$ O $_{3}$提供了一种可行的方法。
2017-01-17 cond-mat.mes-hall
Diffuse Surface Scattering and Quantum Size Effects in the Surface Plasmon Resonances of Low Carrier Density Nanocrystals
对决定局域表面等离子体共振(LSPR)的物理参数的详细理解对于开发等离子体的新应用是必不可少的。通过在通过掺杂半导体量子点获得的低载流子密度系统中识别LSPR,已经开辟了一个相对较新的研究领域。我们从理论上研究如何扩散表面散射的电子结合量子化的效果,由于尺寸(QSE)的影响的演变的LSPR与这些纳米系统的大小。两个关键参数是给出QSE强度的长度$R_0$和进入漫表面散射的长度尺度中的电子激发的速度$β_T$。虽然QSE本身只产生LSPR能量的蓝移,但漫表面散射机制使能量和线宽都具有随尺寸变化的衰减行为,其特征长度取决于材料参数。因此,在纳米尺度上的LSPR与尺寸的演变是非常依赖于这些长度的大小的关系,我们用几个例子来说明。我们发现的各种行为对于设计基于具有所需性质的杂质半导体纳米结构的等离子体器件可能是有用的。
2016-02-11 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Raman spectra of twisted bilayer graphene close to the magic angle
在这项工作中,我们研究了扭曲的双层石墨烯样品的拉曼光谱作为其扭曲角($θ$)的函数,范围从0.03 $^\circ$到3.40 $^\circ$,其中本地$θ$确定通过分析其相关的莫尔超晶格,通过扫描微波阻抗显微镜成像。使用三个标准激发激光线(457、532和633 nm波长),并且考虑主要拉曼活性石墨烯带(G和2D)。我们的结果表明,电子-声子相互作用影响的G带的线宽接近魔角与激光激发波长无关。此外,$θ$ < 1 $^\circ$体系中的2D能带线形由晶格决定,并且取决于Bernal(AB和BA)堆叠双层石墨烯和应变孤子区域(SP)。我们提出了一个几何模型来解释二维线形变化,并从它,我们估计SP宽度时,向魔角移动。
2022-01-05 cond-mat.mes-hall
Raman spectroscopy of graphene under ultrafast laser excitation
石墨烯的平衡光学声子在非谐性和电子-声子相互作用方面得到了很好的表征,但是它们在热载流子存在下的非平衡性质仍然没有得到充分的探索。在这里,我们研究了石墨烯在3 ps脉冲的超快激光激发下的拉曼光谱,在脉冲激发和光谱分辨率之间进行权衡。我们将能量定位到热载流子中,产生在~1700- 3100 K范围内的非平衡温度,远远超过声子浴的温度,同时检测拉曼响应。G峰和2D峰的线宽随电子温度的增加而增加。我们解释这是由于狄拉克锥的加宽和电子-声子散射在高度激发的瞬态制度,重要的新兴领域的石墨烯为基础的光子学和光电子学。
2018-02-14 cond-mat.mes-hall physics.optics