Scanning tunneling microscopy and Raman evidences of silicene nanosheets intercalated into graphite surface at room temperature
高取向热解石墨（HOPG）是一种具有蜂窝结构的惰性基底，非常适合于二维硅烯层的生长。报道了室温下硅原子沉积在HOPG表面时，它们以两种构型排列：硅烯纳米片和三维团簇。在这项工作中，我们证明，通过使用扫描隧道显微镜（STM）和拉曼光谱，第三种配置稳定的形式的Si 2D纳米片插入下面的第一个顶层的碳原子。拉曼光谱揭示了位于538 cm $^{-1}$处的结构，我们将其归因于sp $^2$ Si杂化的存在。此外，硅沉积诱导石墨D和G拉曼模式的几个修改，我们解释为硅烯纳米片的插入的实验证据。室温下的Si原子嵌入发生在HOPG台阶边缘处，并且它仅分离最外面的石墨烯层，从而引起主要集中在硅烯纳米片的边缘上的强拉伸应变。硅烯纳米片的结构和能量活力，最外层石墨烯层上的应变分布及其对拉曼共振的影响的理论计算支持STM和拉曼观测。
2019-10-04 cond-mat.mtrl-sci
The phonon dispersion of graphite by inelastic x-ray scattering
我们提出了完整的平面内的声子色散石墨从非弹性X射线散射，包括光学和声学分支，以及在布里渊区，实验数据迄今无法获得的$K$和$M$点之间的中频范围。进一步支持在$K$点存在Kohn异常。我们拟合的第五近邻力常数模型的实验数据，改进的力常数计算的声子分散在石墨和碳纳米管。
2007-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Phonon anharmonicities in graphite and graphene
我们确定从第一性原理的有限温度特性-线宽，线位移，和寿命-的关键振动模式，占主导地位的非弹性损耗石墨材料。在石墨中，拉曼激活的E2 g模式的声子线宽被发现随温度降低;这种异常行为完全由电子-声子相互作用驱动，并且不会出现在近简并的红外激活的E1 u模式中。在石墨烯中，在K处的A“1模式的声子非谐寿命和衰减通道在G处的E2 g上占主导地位，并且与声学声子强烈耦合，突出了碳基互连中的弹道输运如何需要仔细设计声子衰减和热化。
2007-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Manifestation of charged and strained graphene layers in the Raman response of graphite intercalation compounds
详细介绍了钾石墨层间化合物（GIC）的多频共振拉曼光谱测量。从一个良好的控制和连续的原位嵌入和高温脱嵌的方法，每个阶段的响应，第六阶段被确定。G和2D线的位置作为分级的函数取决于从K到石墨层的电荷转移和晶格膨胀。密度和电子能带结构的从头计算表明，大部分（但不是全部）转移的电荷保留在邻近插入层的石墨烯片上。这导致这些“外”层与夹在碳层之间的层的电子解耦，并因此导致相应的拉曼光谱的解耦。因此，更高级的GIC提供了在双轴应变条件下测量单层、双层和多层石墨烯的振动的可能性。该应变还可以与通过X射线衍射确定的GIC的面内晶格常数相关。这项研究的结果表明，拉曼光谱是一种非常强大的工具，可以识别原始和弱电荷单层和少层石墨烯及其复合材料中的局部内部应变，甚至可以产生绝对晶格常数。
2013-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast carrier phonon dynamics in NaOH-reacted graphite oxide film
采用NaOH溶液将氧化石墨中的环氧基团分解为羟基和-ONa基团，制备了NaOH氧化石墨膜。利用时间分辨瞬态微分反射（\DeltaR /R）研究了样品的超快载流子动力学。数据显示两个指数松弛过程。慢弛豫过程（\sim 2 ps）归因于低能声学声子介导的散射。电子-声子耦合和第一性原理计算结果表明，样品中的- OH和-ONa基团是强耦合的。因此，我们将快速弛豫过程（\sim 0.17 ps）归因于样品中羟基和-ONa基团的偶联。
2012-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Kohn Anomalies and Electron-Phonon Interaction in Graphite
我们证明了石墨声子色散在Gamma-E_2g和K-A '1模处存在两个Kohn反常。两个尖锐的扭结揭示了异常。通过精确的解析推导，我们证明了这些扭结的斜率与电子-声子耦合（EPC）的平方成正比。因此，我们可以从实验分散体直接测量EPC。Gamma-E_2g和K-A '1 EPC特别大，而对于Gamma和K处的所有其他模式来说，它们可以忽略不计。
2004-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Electron-Phonon Interactions in Graphene, Bilayer Graphene, and Graphite
使用第一性原理技术，我们计算的电子费米速度和振动寿命所产生的电子-声子相互作用在掺杂的双层石墨烯和石墨中的重整化，并比较结果与相应的量在石墨烯。对于类似的掺杂水平，在双层石墨烯和石墨中的费米速度重整化被发现是大约30%大于石墨烯。在双层石墨烯的情况下，这种差异被证明是由层间相互作用引起的。我们讨论了我们的研究结果，在最近的光电子和拉曼光谱实验。
2008-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the anharmonic decay of optical phonons in carbon nanotubes and graphite
我们报道了单壁碳纳米管和石墨中带心（G模）光学声子的非谐衰减率随温度的变化关系。测量使用飞秒激光脉冲的泵浦-探测拉曼散射方案。对于纳米管，在6 K-700 K的温度范围内测量，我们观察到低于室温的衰减率的温度依赖性很小。在300 K以上，衰减速率从0.8增加到1.7 ps-1。在300 K-700 K温度范围内，石墨的衰变率为0.5 - 0.8 ps-1。我们比较了在碳纳米管和石墨中观察到的行为，并讨论了我们的结果在这两个系统中的光学声子的非谐衰减机制的影响。
2011-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Non-thermal hot electrons ultrafastly generating hot optical phonons in graphite
用时间分辨光电子能谱研究了石墨的超快动力学过程。我们观察到的光谱特征的直接光激发，非热电子分布，和恢复动力学发生两个时间尺度具有不同的泵浦功率依赖性。此外，我们发现费米能级附近的光谱强度的异常增加，我们归因于光谱展宽由于耦合光学声子在瞬态。耦合光学声子的指纹发生在电子温度仍然无法定义的时间区域。这意味着，有一个机制的超快和有效的声子产生超出了双温度模型。
2011-08-23 cond-mat.mtrl-sci
The Raman fingerprint of rhombohedral graphite
具有菱面体堆叠的多层石墨烯是一种有前途的碳相，由于在费米能级处出现平坦表面带，可能显示出相关状态，如磁性或超导性。最近，厚度高达17层的薄片暂时归因于ABC序列，尽管菱形多层石墨烯的拉曼指纹目前尚不清楚，Bernal石墨的2D共振拉曼光谱也不清楚。我们提供了第一原理描述的二维拉曼峰在三层和四层石墨烯（所有堆叠），以及在贝尔纳尔，菱面体和交替的贝尔纳尔和菱面体石墨。我们给出了识别ABC多层石墨烯的长程序列的实用处方。本工作为菱面体石墨的实验无损鉴定和合成奠定了基础。
2017-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time-resolved Raman Spectroscopy of Optical Phonons in Graphite: Phonon Anharmonic Coupling and Anomalous Stiffening
利用时间分辨拉曼光谱研究了石墨中光学声子的非谐耦合和电子-声子相互作用。从超快激发后G模瞬态反斯托克斯散射的衰减，我们测量了带心光学声子的寿命为2.2+/-0.1ps。我们还观察到一个瞬态硬化的G-模式声子，一个效果归因于高电子温度的电子-声子耦合的减少。
2009-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anharmonic Phonons and Anomalous Thermal Expansion of Graphite
利用晶格动力学从头计算和声子的非谐性研究了石墨的各向异性热膨胀，结果表明，在600 K以下，石墨在a-b平面内呈现负的热膨胀，而在高温下，石墨在c轴上呈现很大的正的热膨胀，这是由于沿c轴极化的各种声子引起的.虽然NTE是由横向声子在高达60 meV的宽能量范围内的非谐性引起的，但沿c轴的大的正膨胀主要是由于16 meV左右的纵向光学声子模式和沿c轴的大的线性压缩性。石墨中巨大的各向异性键是导致沿c轴极化的横向和纵向声子模的能量范围存在很大差异的原因，这是导致反常热膨胀行为的原因。这种行为与其他几乎各向同性的六边形结构如水冰形成对比，水冰在小的温度范围内显示出异常的热膨胀，这是由声子的窄能量范围引起的。
2020-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Polarization and driving force analysis of coherent optical shear phonons in graphite
本研究利用超快电子衍射和受驱振子模型，揭示飞秒激光激发石墨层间剪切声子的偏振方向及其37(30) fs驱动力寿命。
2025-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Surface and in-depth structural changes in nuclear graphite irradiated with noble gases described with Raman imaging
本研究以IG-110、NBG-17及自制石墨为对象，利用拉曼成像分析不同注量Ar+与He+离子辐照后的结构损伤，发现Ar+造成的无序化更强。
2023-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Detection of acoustic phonons in carbon by Raman spectroscopy
Central European Institute of Technology, Brno University of Technology（中欧技术研究所，布尔诺理工大学）；Jilin Diamond Technology Research & Development（吉林钻石技术研发有限公司）
本研究通过拉曼光谱结合密度泛函理论计算，在石墨和金刚石中检测到声学声子，利用晶格非晶化和硼掺杂激活禁戒模式，并发现金刚石中类似石墨的无序，方法可推广至其他材料。
2026-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Magnetophonon resonance in graphite: High-field Raman measurements and electron-phonon coupling contributions
我们在高达45 T的磁场中对天然石墨进行拉曼散射实验，观察到由于带间电子激发而产生的一系列峰，其范围比以前报道的磁场范围宽得多。我们还探讨了石墨中通过磁声子共振的电子-声子耦合。拉曼G峰的位移和分裂作为磁场的函数，由于与K-和H-点朗道能级间激发的E2 g光学声子的磁调谐耦合。对所观察到的反交叉行为的分析使我们能够确定K点和H点载流子的电子-声子耦合。在最高场范围（>35 T），由于电子-声子相互作用的抑制，G峰变窄。
2012-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarization resolved magneto-Raman scattering of graphene-like domains on natural graphite
在$T=\unit{4.2}{K}$和室温下，在高达29 T的磁场中，研究了天然石墨表面类石墨烯位置的显微拉曼散射响应.两种不同的偏振配置，共圆和交叉圆，以确定拉曼散射选择规则。观察到几个不同的系列的电子激发，我们讨论他们的特征形状和振幅。特别是，我们报告了一个明确的分裂与朗道能级间的激发$-n\rightarrow+n$的信号。此外，我们观察到显着的相互作用的带中心E $_{\text{2g}}$ -声子与三种不同的电子激发。这些石墨烯状夹杂物的块状石墨表面上的可能的起源进行了讨论。
2012-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Electron-Phonon Decoupling in Graphite
我们报道了石墨与光致非平衡电子空穴等离子体相互作用的47.4THz相干声子的超快动力学。与传统材料不同，在光激发时，石墨的声子频率上移，并在几皮秒内弛豫到稳定值。我们的第一性原理密度泛函计算表明，声子硬化源于光诱导去耦的非绝热电子-声子相互作用，通过创建非平衡电子-空穴等离子体。时间分辨振动光谱为研究超快非平衡电子动力学提供了一个窗口。
2007-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Low-Temperature Heat Capacity and Phonon Dynamics in Expanded Graphite and EG--MWCNTs Composites
B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering, NAS of Ukraine（乌克兰国家科学院维尔金低温物理与工程学院）；Institute of Low Temperature and Structure Research PAS（波兰科学院低温结构研究所）；Institute of Physics, NAS of Ukraine（乌克兰国家科学院物理研究所）；Chuiko Institute of Surface Chemistry, NAS of Ukraine（乌克兰国家科学院秋伊科表面化学研究所）
研究测量了膨胀石墨及EG-MWCNTs复合材料的低温热容，发现其由二次色散面外弯曲声子主导，缺陷和MWCNT集成通过影响声子动力学改变了材料热容特性。
2025-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Time-Resolved Phonon Dispersions of Thermally Excited Graphite at the Nanoscale
Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）
本研究结合动量分辨振动EELS与脉冲激光加热、同步门控电子探测，实现纳米尺度下石墨热激发的时间分辨声子色散测量，揭示温度对声子支的影响，为相关动力学探测提供新途径。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Observation of magneto-phonon resonance of Dirac fermions in graphite
在石墨中观察到狄拉克费米子磁激子与光学声子的相干耦合，这两个耦合模的分裂与磁场有关，并且具有反交叉行为。尖锐的磁-声子共振发生在石墨样品的区域中，该区域具有优良的单层石墨烯的性质，具有增强的狄拉克费米子寿命。大大减少的载流子展宽到低于石墨烯电子-声子耦合常数的值解释了尖锐共振的出现，揭示了狄拉克费米子的基本相互作用。
2010-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of the unusual dependence of Raman D band on excitation wavelength in graphite-like materials
我们重新讨论了类石墨材料中拉曼无序诱导D带色散随激光激发光子能量E $_L$的变化这一尚未解决的难题。我们提出D模是Brillioun带K点处的光学声子和声学声子的组合，声学声子的动量由双共振条件唯一地确定。用双共振模型对实验数据进行拟合，得到A $_{2}$跃迁对应的电子-空穴对的约化有效质量为0.025 m $_{e}$，与其他实验结果一致.该模型还可以解释$ω_S$和$ω_{AS}$之间的差异D和D $^{\star}$模式，并预测其依赖于拉曼激发频率。
2001-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Phonon-assisted indirect transitions in angle-resolved photoemission spectra of graphite and graphene
利用角分辨光电子能谱（ARPES）研究了不同入射光子能量和偏振态下石墨烯和石墨中电子的间接跃迁。石墨烯和石墨的间接跃迁的理论计算与高取向热解石墨和石墨单晶的实验测量进行了比较。石墨的横向光学（TO）和面外纵向声学（ZA）声子模式以及石墨烯的TO声子模式的色散关系可以从非弹性ARPES强度提取。我们发现，在石墨和石墨烯的ARPES谱中，通过使用约11.1 eV的光子能量，可以观察到布里渊区中沿$Γ$ - $K$和$K$ - $M$ - $K'$方向的$k$点的TO声子模。在ARPES过程中，这种情况下的相关机制是共振间接跃迁。另一方面，石墨的ZA声子模式可以通过使用约6.3eV的光子能量通过非共振间接跃迁观察到，而石墨烯的ZA声子模式在相同的机制内不应该被观察到。
2016-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intercalation of Few-Layer Graphite Flakes with FeCl3: Raman Determination of Fermi Level, Layer Decoupling and Stability
我们使用无水氯化铁（FeCl 3）来插层由2至4个石墨烯层组成的石墨薄片并掺杂石墨烯单层。通过拉曼散射表征了所得层间化合物的插层剂、分级、稳定性和掺杂。FeCl 3重掺杂的单层石墨烯的G峰上移至~ 1627 cm-1。2-4层IC具有类似的上移，并且对于2D带具有洛伦兹线形，这表明每个层表现为解耦的重掺杂单层。通过在不同的激发能下进行拉曼测量，我们发现，对于给定的掺杂水平，在低于掺杂水平的激光能量下，通过泡利阻挡可以抑制2D峰。因此，多波长拉曼光谱允许直接评估费米能级，这与在高于掺杂水平的激发能下通过拉曼测量得到的费米能级互补。我们估计费米能级移动~0.9eV。这些IC是重掺杂石墨烯物理和化学性质的理想测试平台。
2010-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent and incoherent electron-phonon coupling in graphite observed with radio-frequency compressed ultrafast electron diffraction
利用射频压缩超快电子衍射技术，从晶格自由度的角度直接研究了1.55 eV（800 nm）脉冲电子激发与光学和声学声子模的相干和非相干耦合.观察到由于电子系统弛豫成非相干声子而导致的衍射强度的双指数抑制，其中250 fs的快速贡献主要由在$Γ$ -点（$Γ-E_{2g2}$）处耦合到$E_{2g2}$光学声子模式和在$K$ -点（$K-A_1^{'}$）处耦合到$A_1^{'}$光学声子模式。这两种模式在布里渊区的这些点有科恩异常。结果是一个独特的非平衡态，其中电子子系统处于热平衡，在光激发后500 fs内只有非常小的晶格自由度子集。这种状态通过进一步的电子-声子和声子-声子路径在6 ps的时间尺度上弛豫。此外，电子激发导致在石墨中的面内和面外相干晶格响应，其特征我们能够基于飞秒电子衍射数据中的光斑位置和强度调制来完全确定。平面内运动具体地是石墨烯平面的$Γ$点剪切模式，其具有大约0.06 μ m的振幅，并且平面外运动是膜的声学呼吸模式响应。
2014-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Raman response of Stage-1 graphite intercalation compounds revisited
我们提出了一个详细的原位拉曼分析阶段-1 KC 8，CaC 6，和LiC 6石墨层间化合物（GIC）解开其固有的指纹。在1200 cm-1和1700 cm-1之间发现了四个主要成分，并且它们中的每一个被分配到相应的振动模式。通过对G线和D线响应的固有Fano线的详细线形分析，我们精确地确定了每个分量的位置（ωph）、线宽（Γph）和不对称性（q）。通过与理论计算的线宽和各组分的位置的比较，我们可以提取出这些化合物的电子-声子耦合常数。得到了耦合常数λph < 0.06。这突出表明，单独的拉曼活性模式不足以解释CaC 6和KC 8中电子-声子耦合机制内的超导性。
2012-07-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Giant non-adiabatic effects in layer metals: Raman spectra of intercalated graphite explained
自60年代以来，人们一直预测金属振动特性中会发生非绝热效应，但几乎没有实验证实。我们报告的第一个完整的\emph{ab initio}计算的非绝热频率的一些层和传统的金属。我们认为，非绝热效应可以是任何散装金属的振动拉曼光谱的一个特点，并表明，他们是非常大的（高达30%的声子频率）的情况下，层金属，如超导$MgB_2$，$CaC_6$和其他石墨插层化合物。我们开发了一个框架，能够估计一个给定的系统的电子动量弛豫时间，从而其程度的非绝热，在实验观察到的频率和线宽。
2008-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phonon Hydrodynamic Heat Conduction and Knudsen Minimum in Graphite
在流体力学领域，声子在温度梯度下以非零的集体速度漂移，这让人想起粘性气体和流体流动。流体动力学声子输运的研究已经跨越了半个多世纪，但主要限于低温（~1 K）和最近的低维材料。在这里，我们确定石墨作为一种三维材料，支持声子流体力学在显着更高的温度（~100 K）的基础上第一性原理计算。特别是，通过求解玻兹曼方程的声子输运在石墨带，我们预测声子Poilluille流和努森极小值可以在液氮温度以上的实验观察。此外，我们揭示了这些有趣的现象的微观起源方面的有效边界散射率动量守恒声子-声子散射过程和声子的集体运动的依赖。石墨中声子输运的显著流体动力学性质归因于其强的层内sp2杂化键和弱的范德华层间相互作用。作为一种边界敏感的输运机制，声子流体力学为热管理和能量转换开辟了新的可能性。
2017-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transient Hydrodynamic Lattice Cooling by Picosecond Laser Irradiation of Graphite
最近的理论和实验表明，在异常高温下石墨中的流体动力学声子输运特性。在这里，我们报告了皮秒泵浦探测热反射测量热脉冲在石墨中的传播。测量结果表明，在80 ~ 120 K温度范围内，直径为15 $μ$ m的环形泵浦光束在绝热中心附近存在瞬态晶格冷却。虽然这种晶格冷却还没有报道在最近的衍射测量石墨中的第二个声音，这里的观察是一致的流体动力学声子输运理论和之前的热脉冲测量散装氟化钠中的第二个声音。
2021-04-26 cond-mat.mtrl-sci
High resolution angle resolved photoemission studies on quasi-particle dynamics in graphite
利用高分辨角分辨光电子能谱学（ARPES）获得了石墨H点的光谱函数。在H点附近的光谱函数的提取的宽度（光空穴寿命的倒数）近似地与从费米能量附近的线性增加的态密度（DOS）所预期的能量成比例。我们的电子-声子耦合理论考虑了费米能级附近的特殊电子态密度，很好地解释了这一点。我们还从实验和理论上研究了峰宽随温度的变化关系。电子-声子耦合参数的上限为~0.23，与先前在K点报道的值几乎相同。对温度相关的ARPES数据的分析表明，石墨的声子模能量比125 K高得多，这是电子-声子耦合的主要能量标度。
2009-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Temperature Dependent Mean Free Path Spectra of Thermal Phonons Along the c-axis of Graphite
由于石墨具有极大的热各向异性，人们对石墨的热传导研究已有几十年的历史。虽然沿面内和跨面方向的体热导率是众所周知的，但人们对负责热传导的热声子的微观特性知之甚少。特别是，最近的实验和计算工作表明，沿c轴的平均声子平均自由程（MFP）是相当大的比由动力学理论估计，但MFP的分布仍然未知。在这里，我们报告的第一个定量测量的c-轴声子MFP光谱在石墨在各种温度下使用时域热反射测量的石墨薄片与可变厚度。我们的研究结果表明，c-轴声子MFP在室温下有几百纳米的值和一个更窄的分布比在各向同性晶体。在低温下，声子散射主要由分离不同旋转取向的结晶区域的晶界决定。我们的研究提供了重要的新的见解热输运和声子散射机制在石墨和其他各向异性范德华固体。
2015-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon interaction in Graphite Intercalation Compounds
出于最近发现的超导电性在钙和镱插层石墨（CaC $_{6}$和YbC $_{6}$），并从正在进行的辩论的性质和作用的层间状态在这类化合物，在这项工作中，我们严格研究的电子-声子性质的一个简单的模型的基础上原始石墨。我们发现，这个模型捕捉到的石墨层间化合物（GIC）的电子-声子性质的一个基本特征，即，存在一个强大的休眠层间和$π^{\ast}$电子之间的电子-声子相互作用，为此，我们提供了一个简单的几何解释的NMTO Wannier函数。我们的研究结果纠正了过度简化的观点，即近自由电子态不能与周围的晶格相互作用，并解释了石墨层间化合物的层间带的填充和超导电性的发生之间的经验相关性。
2007-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Raman Spectroscopy of magneto-phonon resonances in Graphene and Graphite
当朗道能级之间的能量间隔被连续调谐以跨越光学声子模式的能量时，磁-声子共振或MPR发生在半导体材料中。MPR已在体半导体、二维系统和量子点中被大量探索。近年来，人们对石墨烯中Dirac费米子磁激子的MPR相互作用产生了极大的兴趣，并在理论上提出和实验上观察到了偶宇称E2 g长波光学声子模的丰富的分裂和反交叉现象。已发现MPR关键地取决于石墨烯层中的无序。这一特性为研究原子层中无序和相互作用之间的相互作用创造了新的场所。我们在这里回顾MRP在石墨烯的基本原理和实验拉曼散射工程，导致这些现象在石墨烯和石墨的观察。
2012-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
In situ observation of thermally activated and localized Li leaching from lithiated graphite
本研究利用原位显微拉曼、光学显微镜与 COMSOL 热模拟，发现无电流条件下微米级温度热点会诱导 LiC6 和 LiC12 中锂的局域析出。
2024-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Electronic excitations and electron-phonon coupling in bulk graphite through Raman scattering in high magnetic fields
我们利用偏振磁拉曼散射研究了石墨中的纯电子激发和电子-声子耦合。在4.2 K的温度和磁场高达28 T，我们观察$K$点电子激发涉及朗道带与$Δ|n|=0$和$Δ|n|=\pm2$，可以通过控制激发激光和散射光的角动量来选择。磁声子效应涉及$E_{2g}$光学声子和$K$点间朗道带电子激发与$Δ|n|=\pm1$内的模型，考虑到充分的$k_z$色散揭示和分析。这些极化分辨的结果解释的Slonczewski-Weiss-McClure（SWM）模型，直接允许量化的电子-空穴不对称性的框架。
2011-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The phonon dispersion of graphite revisited
我们回顾了石墨声子色散关系的计算和测量。采用密度泛函理论的第一性原理计算与实验数据基本一致，因为动力学矩阵的长程特性得到了适当的考虑。平面波基的计算结果表明，对于面内光学模，广义梯度近似（GGA）比局域密度近似（LDA）的计算结果低2%，与实验结果吻合得更好.动力学矩阵的长程特性限制了力常数方法的有效性，这些方法只考虑与少数相邻原子的相互作用。然而，通过拟合力常数的从头算色散关系，我们表明，流行的第四近邻力常数的方法产生一个很好的适合低频模式和适度良好的拟合（最大偏差为6%）的高频模式。此外，如果考虑次近邻相互作用的非对角力常数，则可以再现高频色散的所有定性特征，最大偏差减小到4%。我们提出的新参数作为一个可靠的基础，在石墨纳米结构，特别是碳纳米管的声子的经验模型计算。
2004-04-27 cond-mat.mtrl-sci
High pressure behavior of CsC8 graphite intercalation compound
研究了CsC_8石墨层间化合物在室温至32GPa的高压相图。结合X射线和中子衍射、Raman和X射线吸收光谱，我们首次报道了CsC_8在加压时在2.0、4.8和8 GPa附近发生相变。提出了可能的候选晶格结构和过渡机制。我们发现，所观察到的过渡涉及的结构重新安排在Cs子网络，而石墨层之间的距离是连续减少至少高达8.9 GPa。在8 GPa附近，通过拉曼和X射线吸收光谱测量的电子结构特征的重要修改证明了新转变的开始。
2007-10-25 cond-mat.mtrl-sci
High-accuracy first-principles determination of the structural, vibrational and thermodynamical properties of diamond, graphite, and derivatives
在GGA-PBE水平上，结合密度泛函理论（DFT）的总能量计算和密度泛函微扰理论（DFPT）的晶格动力学，计算了金刚石、石墨和层状衍生物（石墨烯、菱面体石墨）的结构、动力学和化学性质.总体而言，非常好的协议被发现的结构特性和声子分散体，与石墨和相关的弹性常数和声子分散体的C/A比的例外。一旦选择实验c/a进行计算，C_33弹性常数和γ-A声子色散都与现有数据接近一致。通过准谐近似计算了材料的热膨胀、弹性模量和比热随温度的变化关系。石墨显示出独特的面内负热膨胀系数，在室温附近达到最小值，与实验非常吻合。石墨烯中的热收缩被发现是三倍大;在这两种情况下，ZA声学模式被证明是收缩的原因，直接体现了Lifshitz在50多年前预测的膜效应。
2004-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Experimental Determination of Electron Transition Probabilities in Elementary Electron-Phonon Scattering Processes Using Electron-Energy-Loss Spectroscopy: The Example of Graphite
利用高分辨电子能量损失谱（HREELS）和甚低能电子衍射（VLEED）研究了石墨表面上基元电子-声子散射过程中的耦合常数。HREELS用于测量从真空中的入射电子到真空中的出射电子的电子跃迁概率的调制，其中跃迁包括固体内部的单声子散射过程。利用VLEED测量石墨的电子能带结构，确定了电子进入固体表面后与声子散射前后的电子态。因此，我们观察到，测量的电子跃迁几率显着依赖于电子是否在体布洛赫状态或消散状态之前散射的声子。这一结果清楚地表明，测量的电子跃迁几率反映了固体中耦合常数的强度。
2010-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Impact of the electron-electron correlation on phonon dispersions: failure of LDA and GGA functionals in graphene and graphite
我们使用各种从头算方法计算了石墨烯和石墨中选定声子模式的电子-声子耦合（EPC）。GW方法中包含的非局域交换相关效应使A $'_1$ { \bf K}模式的平方EPC相对于LDA和GGA近似中的密度泛函理论强重整化了近80 $%$。在GW中，A $'_1$ { \bf K}模式的声子斜率几乎是GGA和LDA中的两倍，与非弹性X射线散射和拉曼光谱的声子色散一致。混合B3 LYP泛函在{ \bf K}处高估EPC约30%。在Hartree-Fock近似下，石墨烯结构在{ \bf K}处的A $'_1$声子之后的畸变下显示不稳定性。
2008-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon hydrodynamics and ultrahigh-room-temperature thermal conductivity in thin graphite
碳的同素异形体，如金刚石和石墨烯，是最好的热导体。我们监测薄石墨的热导率的演变作为温度和厚度的函数，并发现高电导率，厚度和声子流体力学之间的密切联系。8.5微米厚的石墨在室温下的面内热导率为4300瓦/米-开尔文--这个值远高于金刚石，略高于同位素纯化的石墨烯。升温增强了在很宽的温度范围内的热扩散率，支持部分流体动力学声子流。我们观察到的热导率的增强与厚度的减小指向声子的面外动量和动量弛豫碰撞的分数之间的相关性。我们认为，这是由于极端的声子色散各向异性石墨。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon-phonon interactions in the polarizarion dependence of Raman scattering
本文发现有机晶体有限温度下拉曼散射偏振依赖性需四阶形式描述，源于晶体自能非对角分量影响，确立了区别于声子寿命的声子-声子相互作用新表现。
2023-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Raman scattering of perovskite LaNiO3 thin films
我们报告了钙钛矿型LaNiO3薄膜的拉曼散射在两个不同的散射配置和作为温度的函数的调查。的室温拉曼光谱和相关的声子模式分配提供参考数据的声子计算和使用拉曼散射的结构调查的LaNiO 3，即应变的影响，在薄膜或异质结构。从80至900 K的温度依赖的拉曼光谱的特征在于软化的旋转A1g模式，这表明随着温度的升高，减少菱面体畸变向理想的立方结构。
2010-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Disparate exciton-phonon couplings for zone center and boundary phonons in solid-state graphite
用共振非弹性X射线散射（RIXS）谱研究了高取向热解石墨中激子-声子耦合。与~ 70 meV的能量分辨率，多个低能量激发耦合到声子可以清楚地解决在RIXS光谱。利用共振依赖性和RIXS截面的封闭形式，在不考虑声子模中间态混合的情况下，确定了无量纲耦合常数g为5和0.4，对应于区中心声子和边界声子的耦合强度分别为0.42 eV +/- 40 meV和0.21 eV +/- 30 meV.带边界声子的约化g值可能与其双共振性质有关。
2020-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Signatures of Weak Spin-Phonon Coupling in 12R-BaTi0.4Mn0.6O3: A Raman Study
具有强自旋-声子耦合的反铁磁材料具有自旋电子学应用的潜力。在这里，我们报告的结构，磁性和振动特性的12 R-BaTi 0. 4 Mn 0. 6 O3。随温度变化的磁化强度数据表明存在弱的反铁磁相互作用。磁性和振动性质之间的相关性，通过使用温度依赖的拉曼光谱测量探测。两个拉曼活性声子在低温下表现出偏离非谐行为，这可以归因于自旋-声子耦合。耦合的强度估计使用平均场近似，并发现在530和717 cm-1的声子分别为1.1和1.2 cm-1。
2021-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Novel Electron-Phonon Relaxation Pathway in Graphite Revealed by Time-Resolved Raman Scattering and Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
光激发电子-空穴对的时间动力学对于许多技术，特别是太阳能电池是重要的。我们结合超快泵浦-探测拉曼散射和光电子能谱直接跟踪电子-空穴激发以及石墨中的G-声子在强激光脉冲激发后。已知该声子相对强地耦合到电子。互相关的有效电子和声子温度的地方新的约束基于模型的拟合。公认的双温度模型预测，G-声子人口应开始增加，尽快激发电子空穴对的创建和增加的速度不应该强烈依赖于泵注量。相反，我们发现，G-声子人口的增加发生延迟$\sim$ 65 fs。这种时间延迟也被证明是所谓的G声子的自泵浦的情况下。它随泵浦能量密度的增加而减小。我们发现，这些观察意味着一个新的弛豫路径：而不是热载流子直接转移能量到G-声子，能量首先转移到附近的带边界K-点的光学声子，然后通过声子-声子散射衰减到G-声子。我们的工作表明，声子-声子相互作用必须包括在任何计算的热载流子弛豫的光吸收剂，即使只考虑很短的时间尺度。
2016-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Phonon coupling in Y$_2$NiMnO$_6$ double perovskite probed by Raman spectroscopy
我们在10 K到850 K的温度变化下进行拉曼光谱测量，以探测Y $_2$ NiMnO $_6$中的声子-自旋耦合。自旋-声子耦合被观察为伸缩模的软化，表明该声子稳定了磁相互作用。结果表明，Re $_2$ NiMnO $_6$双钙钛矿中稀土离子半径不是影响自旋耦合强度的唯一参数。
2013-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Comparison of coherent phonon generation by electronic and ionic Raman scattering in LaAlO$_3$
在离子拉曼散射中，红外活性声子介导导致拉曼活性声子的产生或破坏的散射过程。这种机制依赖于声子之间的非线性相互作用，近年来与复杂过渡金属氧化物中的各种涌现晶格驱动现象有关，但潜在的机制往往被多个耦合序参量的存在所掩盖。在这里，我们使用时间分辨光谱比较由离子拉曼散射产生的相干声子与那些由更传统的电子拉曼散射上的非强相关的宽带隙绝缘体LaAlO $_3$。我们发现，低频拉曼活性$E_g$模式的振荡幅度表现出一个尖锐的峰值时，我们调整我们的泵频率与高频红外活性$E_u$模式的共振，符合第一性原理计算。我们的研究结果表明，离子拉曼散射可以强烈主导宽带隙绝缘材料中的电子拉曼散射。我们还看到了在28 mJ/cm $^2$以上的能量密度下竞争散射通道的证据，这些散射通道改变了相干声子响应的测量幅度。
2020-10-24 cond-mat.mtrl-sci
A Raman Probe of Phonons and Electron-phonon Interactions in NbIrTe4
半金属NbIrTe 4被认为是具有8对相反手征Weyl节点的II型Weyl半金属，这些手征Weyl节点非常接近费米能。这种拓扑电子结构是由于NbIrTe 4的反转对称性破缺而成为可能的，NbIrTe 4是具有Td对称性的正交晶体。利用显微拉曼散射作为探针，我们观测了该材料中19个声子模（范围从40到260 cm-1）的频率和对称性，并与密度泛函理论的计算结果进行了比较。利用角分辨和偏振分辨喇曼散射的绿色（514 nm）和红色（633 nm）激光激发，我们表明，它是可能的提取与每个可测量的声子模式相关的喇曼张量元素的激发能依赖。我们表明，这些张量元素在一个小的能量范围内，这反映了这些模式的电子-声子耦合的强烈变化显着变化。
2021-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Near-forward Raman scattering by bulk and surface phonon-polaritons in the model percolation-type ZnBeSe alloy
利用近前向喇曼散射研究了Zn_（0.67）Be_（0.33）Se合金的体声子和表面声子极化激元。在常规的背散射拉曼光谱中，（Be-Se）短键呈现明显的渗滤双峰，对应于Zn_（0.67）Be_（0.33）Se的三模行为[1（Zn-Se），2（Be-Se）]。这提供了一个机会，以实现一个完善的理解的声子极化激元模式的锌合金超出目前的双模近似，对应于[1（Zn-Se），1（Be-Se）]的描述在这种情况下。支持的讨论是由轮廓建模的线性介电响应的形式主义内的多模体和表面声子极化激元的拉曼信号。
2013-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Tunable layered-magnetism-assisted magneto-Raman effect in a two-dimensional magnet $\mathrm{CrI_3}$
利用偏振拉曼光谱实验和模型磁-声子耦合计算相结合的方法研究了二维（2D）磁体$\mathrm{CrI_3}$中的富磁拉曼效应。我们揭示了一种新的分层磁辅助声子散射机制低于磁起始温度，其拉曼激发打破时间反演对称性，具有反对称拉曼张量，并遵循跨临界磁场的磁相变，在传统的声子散射与对称的拉曼张量的存在下，在$N$层$\mathrm{CrI_3}$。通过数据和计算，我们解决了由于层间耦合（$N$>= 2），单层的一阶$A_g$声子在$N$-层$\mathrm{CrI_3}$中分裂成$N$-折叠多重态，并且由于它们不同的层-磁-声子耦合，具有多重态的声子表现出不同的磁场依赖性。我们进一步发现，这种层磁声子耦合的拉曼散射机制扩展到一阶到高阶多声子散射过程。我们对$N$-层$\mathrm{CrI_3}$中一阶声子和高阶多声子的磁拉曼效应的研究表明了二维磁体中涌现的磁光效应的丰富和强烈的行为，并强调了范德华层状磁体中新的自旋-声子物理的独特机会。
2020-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Chiral phonons in sixfold chiral CrSi$_2$: Raman spectroscopy and first-principles calculations
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；Osaka Metropolitan University（大阪公立大学）；Institute for Molecular Science（分子科学研究所）
本研究通过拉曼光谱和第一性原理计算，发现六重手性CrSi₂中存在手性声子，拓展了手性振动模式材料的范围。
2026-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Raman scattering of RCrO3 perovskites (R = Y, La, Pr, Sm, Gd, Dy, Ho, Yb, Lu)
本文报道了正交钙钛矿型RCrO_3粉末样品对9种不同稀土R_3 ~+离子（R = Y，La，Pr，Sm，Gd，Dy，Ho，Yb，Lu）的拉曼散射光谱的系统研究。室温拉曼光谱和声子模归属为RCrO 3系列正铬酸盐的结构研究和声子从头计算提供了参考数据。分配的铬铁矿光谱和拉曼数据的比较，其他斜方晶系钙钛矿允许相关的声子模式与RCrO 3系列中的结构畸变。特别是，两个Ag模式被确定为八面体旋转软模式，因为它们的位置与CrO 6八面体的八面体倾斜角成线性比例。
2011-12-15 cond-mat.mtrl-sci
