Raman and IR spectra of graphdiyne nanoribbons
γ-石墨二炔是石墨烯之外的二维碳结构：它由sp和sp2碳原子组成，通过线性链接连接为六边形环，并且它被预测为半导体。γ-石墨二炔纳米带的横向约束显著影响其电子和振动性质。利用周期性的密度泛函理论（DFT）计算方法，研究了γ-石墨二炔二维晶体及其纳米带的电子能带结构、拉曼光谱和红外光谱.我们讨论的功能和基组上的带隙的评价的效果，突出的混合泛函的可靠性。结合DFT计算和对称性分析，对γ-石墨二炔的红外光谱和拉曼光谱进行了详细的归属。在此基础上，我们显示了调制的间隙在纳米带的宽度增加和不同的边缘（扶手椅，锯齿形）。我们评估如何限制影响拉曼和红外光谱的纳米带通过比较其振动模式与母二维晶体的声子。我们的分类允许识别标记带敏感的边缘结构和横向限制的纳米带的宽度增加。这些结果表明，振动光谱的有效性，这种纳米结构的表征。
2020-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localization of particles in harmonic confinement: Effect of the interparticle interaction
用多粒子量子力学求解二维简谐势中转动粒子的转动谱，并将所得结果与量子化定域粒子的刚性转动和振动模所得结果进行比较，研究了二维简谐势中转动粒子的定域化.我们表明，对于少数粒子的本地化是类似的玻色子和费米子。此外，与相互作用的范围无关，大角动量的量子力学谱可以通过局域粒子的振动模式来理解。
2007-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The $ω^3$ scaling of the vibrational density of states in quasi-2D nanoconfined solids
原子振动在各种物理、化学和生物系统的功能中起着至关重要的作用。Debye理论很好地描述了晶体块体材料的振动性质和比热，它在很少的基本假设下成功地预言了块体有序固体振动态密度（VDOS）的二次$ω^{2}$低频标度。然而，自由度更少的纳米限制材料的类似框架还远没有得到很好的探索。使用非弹性中子散射，我们的特点是VDOS的无定形冰局限于一个厚度为$\approx 1$ nm的氧化石墨烯膜内，我们观察到一个交叉从德拜$ω^2$缩放到一个异常的$ω^3$行为时，减少限制大小$L$。此外，使用分子动力学模拟，我们证实了实验结果，也证明了这样的缩放的VDOS出现在晶体和非晶态固体板约束下。我们从理论上证明了这种低频$ω^3$定律是由沿一个空间方向的约束引起的动量相空间的几何约束引起的。最后，我们预测，德拜标度再现在一个特征频率$ω_\times= v L/2π$，与$v$的材料的声速，我们证实了这一定量估计与模拟。通过结合理论，实验和模拟结果揭示的这种新的物理现象与合成和生物背景下的无数系统有关，它可能会影响纳米器件或薄膜等受限系统的各种技术应用。
2022-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effects of vibrational anharmonicity on molecular electronic conduction and thermoelectric efficiency
我们研究了非弹性振动辅助的电荷转移效应在两个网站的分子结，专注于签名的振动非谐性的电特性和热电响应的结。我们考虑三种类型的振荡器：谐波，非谐波莫尔斯允许键离解，谐波四次，模仿禁闭潜力。使用量子主方程方法，这是微扰的电子振动相互作用，我们发现，（非弹性）的电导和热导可以在很大程度上受到振动势的性质。与此相反，塞贝克系数，热电品质因数，和热电效率超出线性响应，隐藏这一信息，表现出相当弱的灵敏度振动非谐性。我们的工作表明，非谐波（多体）效应，相应的电流-电压特性，是对热电性能的影响不大。
2016-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
On the electronic and vibrational dimensionality of nanometer-scale silicon structures
The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）；Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd.（台湾积体电路制造股份有限公司）
该研究探讨半导体纳米结构的电子与振动维度评估问题，以硅纳米片为例，估算出电子量子限域临界长度约8 nm，声子限域需依波长而定，短波长需10 nm结构，长波长可达1微米。
2026-08-20 cond-mat.mes-hall
The Role of Interdiffusion and Spatial Confinement in the Formation of Resonant Raman Spectra of Ge/Si(100) Heterostructures with Quantum-Dot Arrays
利用拉曼光谱研究了在与扫描隧道显微镜腔室集成的高真空系统中分子束外延生长的Ge/Si自组装量子点的声子模。结果表明，当价带$Λ_3$和导带$Λ_1$之间的激子激发时，Ge-Ge和Si-Ge的振动模（E1和E1 + $Δ_1$跃迁）显著增强.这使得可以观察到非常少量的锗的拉曼光谱，例如锗层厚度为10 μ m的一层量子点。这些模式的增强表明，在量子点的E1和E1 + $Δ_1$激子的振动模式的强的电子-声子相互作用。结果表明，随着Ge层厚度从10 μ m减小到6 μ m，由于空间限制效应，Ge-Ge模的频率降低了10 cm^-1。确定了使量子点尺寸分散最小的Ge层的最佳厚度。
2010-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Analysis of vibrational normal modes for Coulomb clusters
利用数值模拟方法研究了二维不规则约束中库仑相互作用粒子振动简正模的各种性质。通过对参与比和光谱统计的分析，我们将库仑团簇的振动模式分为定域、准定域和离域三种。我们还研究了一种新的关联函数，以了解这些不同种类的模式的空间结构，并随后提取相关的特征长度尺度。我们进一步证明，在任何给定的温度下，粒子表现出更大的位移在一个时间间隔的结构弛豫时间相比，是强烈相关的低频准本地化模式的固有结构对应的初始配置。建立这种库仑簇的相关性铺平了道路，以确定确定在这些系统中，在低温下的粒子先前观察到的非均匀动力学的初始配置的特定功能。
2018-05-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Effect of interdiffusion and quantum confinement on Raman spectra of the Ge/Si(100) heterostructures with quantum dots
利用拉曼散射研究了分子束外延生长的自组织Ge/Si量子点的声子模。结果表明，在{λ}3价带和{λ}1导带（跃迁E1和E1+{Delta}1）之间的激子激发下，Ge-Ge和Si-Ge振动模显著增强，这使得可以从极小体积的Ge，甚至从一层厚度为~ 10 A的量子点中观察到拉曼散射光谱。结果表明，Si从Si间隔层扩散到Ge量子点中形成Ge_ xSi_{1-x}固溶体，并估算了Si的浓度。结果表明，由于声子尺寸限制效应，Ge-Ge模的频率随Ge层厚度从10埃减小到6埃而减小10 1/cm。
2009-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Exfoliating pristine black phosphorus down to the monolayer: photo-oxidation and electronic confinement effects
黑磷薄层由于其二维半导体特性，如可调直接带隙和高载流子迁移率，最近引起了人们的兴趣。这种通过弱范德华力堆叠在一起的P原子的层状晶体可以使用与用于石墨烯的程序类似的程序剥离到层磷烷单层（也称为磷烯）。然而，由于暴露于环境条件后快速且普遍的降解，这种2D材料的性质对探测具有挑战性。在这里，我们调查的晶体降解，使用原位拉曼和透射电子光谱，并强调一个过程，涉及光诱导的氧化反应与吸附的氧在水中。确定了制备和保存单层、双层和多层层磷烷的实验条件。这些二维层的研究提供了新的见解约束的化学反应性和黑磷的振动模式的影响。
2014-08-21 cond-mat.mes-hall
Optical Phonons in Carbon Nanotubes: Kohn Anomalies, Peierls Distortions and Dynamic Effects
我们提出了一个详细的研究单壁碳纳米管（SWNTs）的振动特性。单壁碳纳米管的声子色散强烈地受到电子-声子耦合的影响。我们分析了曲率和禁闭的单独贡献。限制在修改单壁碳纳米管声子中起着重要作用，并且通常比曲率更相关。由于其一维特性，金属管在T= 0 K时将发生Peierls畸变（PD）。在有限的温度下，PD不再存在，但声子与原子位移类似的PD的强烈的科恩异常（KA）的影响。我们用密度泛函理论（DFT）的KA和PD方法研究了直径小于3 nm的金属单壁碳纳米管在4 K ~ 3000 K的电子温度范围内的电子结构。然后，我们推导出一组简单的公式占所有的DFT结果。最后，我们证明了静态的方法，通常用于在固体中的声子频率的评估，失败，因为单壁碳纳米管降低维数。KA在金属单壁碳纳米管中的正确描述只能通过使用动力学方法，超越绝热玻恩-奥本海默近似，通过考虑非绝热的贡献。动力学效应导致Kohn异常的发生和形状发生显著变化。我们表明，单壁碳纳米管拉曼G峰只能解释考虑组合的动态，曲率和限制效应。我们分配的G+和G-峰的金属单壁碳纳米管TO（圆周）和LO（轴向）模式，分别相反的半导体单壁碳纳米管。
2006-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layer-Dependent Vibrational and Optical Properties of $\mathrm{Mo}{0.58}\mathrm{W}{0.42}\mathrm{Se}_2$ Alloy
University of Warsaw（华沙大学）；Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）；Sapienza University of Rome（罗马第一大学）
本研究结合拉曼、光致发光和反射光谱及第一性原理计算，系统表征了Mo0.58W0.42Se2合金从单层到九层的振动与光学性质，建立了层厚、层间耦合和电子结构的光谱指纹及无损表征方法。
2026-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polaritonic normal modes in Transition State Theory
一系列的实验表明，在各向同性的解决方案的分子和共振红外光学微腔模式的振动激发之间的强烈的光-物质耦合导致修改的热激活动力学。然而，Feist及其同事[ \emph{Phys. Rev. X.}，\textbf{9}，021057（2019）]最近证明，在过渡态理论中，与反应模式耦合的强轻物质效应是静电的，基本上与轻物质共振无关，甚至与振动极化激元的形成无关。为了更详细地分析这个令人困惑的理论结果，我们重新审视它在一个新的光，调用正常模式分析的过渡态和反应物的配置为一个任意数量的分子在一个腔中的合奏，获得简单的分析表达式，产生类似的结论Feist。虽然这些效应在光学微腔中变得相关，如果分子偶极子是各向异性对齐的，或者在具有极端限制的光子模式的腔中，它们对于微腔中的各向同性解决方案变得可以忽略不计。它的结论是，进一步的研究是必要的，以跟踪实验观察到的动力学的起源。
2020-03-13 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Optical Properties and Raman Studies of Partially Edge Terminated Vertically Aligned Nanocrystalline MoS2 Thin Film
报道了在大绝缘衬底上制备的由边缘终止垂直取向（ETVA）和（001）取向混合区组成的纳米晶MoS 2薄膜的光学和振动特性。从高分辨率透射电子显微镜（HRTEM），ETVA纳米晶体的平均尺寸为约5 nm，并且每个纳米晶体仅由3至5个MoS 2单层组成。薄膜具有很高的透光率（~80%），但当入射光的能量接近带隙时，透射率百分比降低。此外，在吸收光谱和透射光谱中都观察到弱激子峰。室温拉曼研究表明，E12 g和A1 g模式都显着更宽，并观察到一些额外的拉曼模式相比，散装二硫化钼。A1 g模的加宽使用声子限制模型进行了分析，计算的颗粒尺寸与TEM观察结果吻合得很好。此外，A1 g模的温度系数估计从温度依赖的拉曼研究。
2013-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant optomechanical spring effect in plasmonic nano- and picocavities probed by surface-enhanced Raman scattering
本文利用等离激元纳米腔和皮腔的极端光限域增强光机械耦合，实现巨光弹簧效应，使分子键大幅软化，并驱动集体声子以控制可逆与不可逆化学过程。
2023-11-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
