Observation of Low Energy Raman Modes in Twisted Bilayer Graphene
在通过化学气相沉积法生长的扭曲双层石墨烯中观察到了两个低于100 cm^-1的新拉曼模式。这两种模式被观察到在一个小的扭曲角的范围内,在该扭曲角的G拉曼峰的强度被强烈增强,这表明这些低能量模式和G拉曼模式共享相同的共振增强机制,作为扭曲角的函数。94 cm^-1模式(用532 nm激光激发测量)被认为是由扭曲的双层石墨烯晶格介导的基本层呼吸振动(ZO(prime)模式),它缺乏长程平移对称性。这种模式的频率和线宽的旋转角的依赖关系可以解释的双共振拉曼过程,这是不同于先前确定的拉曼过程激活的扭曲双层石墨烯超晶格。该依赖性还揭示了两个石墨烯层的电子带重叠的强烈影响。另一个在52 cm^-1处的新模式,以前在双层石墨烯系统中没有观察到,暂时归因于扭转模式,其中底部和顶部石墨烯层在平面内异相旋转。
2013-07-31 cond-mat.mes-hall
On the inner Double-Resonance Raman scattering process in bilayer graphene
通过改变激发激光的能量,可以从双共振拉曼光谱中获得石墨烯系统的声子色散和电子结构。在先前的石墨烯共振拉曼研究中,电子结构在Slonczewski-Weiss-McClure(SWM)模型的框架中进行了分析,考虑了外部DR过程。在这项工作中,我们分析的数据考虑内部DR过程,并获得SWM参数,更好地与其他实验技术获得的。这一结果可能表明,石墨烯系统中的双共振过程仍然存在一个基本的悬而未决的问题。
2010-08-02 cond-mat.mes-hall
Giant Shear Displacement by Light-Induced Raman Force in Bilayer Graphene
范德华层状材料中剪切声子的相干激发是一种非破坏性的机制,可以微调系统的电子态。我们发展了位移喇曼力的图解理论,并将其应用于剪切声子的动力学。我们得到了一个整流拉曼力密度在双层石墨烯的顺序${\cal F}\sim 10{\rm nN/nm^2}$导致一个巨大的剪切位移$Q_0 \sim 50$ pm的强红外激光。我们讨论了圆形和线性位移拉曼力。我们发现,激光频率和偏振可以有效地调谐$Q_0$在不同的电子掺杂,温度和散射率。我们发现,有限的$Q_0$诱导狄拉克交叉对的低能量色散,光电子能谱可以探测。我们的研究结果为模拟和分析激光对层状材料异质结构中堆垛有序的相干调控提供了一条系统的途径。
2022-04-17 cond-mat.mes-hall
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
Spectral features due to inter-Landau-level transitions in the Raman spectrum of bilayer graphene
研究了入射光子能量Ω>> 1 eV时,低能电子激发对双层石墨烯拉曼光谱的贡献。从四带紧束缚模型出发,导出了一个有效的散射振幅,它可以被纳入常用的两带近似。由于高能带的影响,这种有效的散射振幅是不同的接触相互作用的振幅内的两个带模型单独获得。然后,我们计算的非弹性光散射的光谱密度的电子空穴对的激发双层石墨烯。在没有磁场的情况下,由于双层晶体中低能带的抛物线色散,这种贡献是恒定的,并且在掺杂结构中具有两倍于费米能的阈值。在外部磁场中,占主导地位的拉曼活性模式是n_{-}到n_{+}的朗道能级间跃迁,具有输入/输出光子的交叉极化。我们估计了在10 T磁场下单次n_{-}到n_{+}跃迁的量子效率为I_{ n_{-}到n_{+} }~10^{-12}。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional analysis of the double-resonant 2D Raman mode in bilayer graphene
通过完全从第一性原理计算双共振拉曼散射截面,并在$GW$水平上考虑电子-电子相互作用,我们揭示了双层石墨烯中双共振2D模的主要贡献。我们表明,在以前的作品相比,所谓的内部过程是占主导地位的,并在二维模式的线型是由三个占主导地位的共振周围的$K$点。我们发现TO声子分支在$Γ-K$方向上的分裂,在$GW$近似下可达12 cm $^{-1}$,这对于彻底描述二维模线型是非常重要的。最后,我们提出了一种从实验数据中提取TO声子分裂和电子带分裂的方法。
2014-10-06 cond-mat.mes-hall
Probing the bright exciton state in twisted bilayer graphene via resonant Raman scattering
双层石墨烯的能带结构是可调的,通过在两层之间引入相对扭转角,解锁了奇异相,如超导体和莫特绝缘体,并为新物理学提供了肥沃的土壤。在大约10°的中间扭转角下,高度简并的电子跃迁杂化形成激子态,这在金属系统中是非常不寻常的现象。我们使用共振拉曼散射测量来探测亮激子模式,以跟踪石墨烯拉曼G峰的强度的演变,对应于E2 g声子。通过低温冷却的样品,我们能够解决作为激发能的函数的G峰强度演化中的入射和出射共振,作为拉曼过程中的中间态的亮激子的突出表现。对于扭转角为8.6°的样品,我们报道了一个弱的温度依赖的共振增宽$γ$ ${\approx}$ 0.07 eV。在小的非均匀加宽的限制下,所观察到的$γ$在存在由用于拉曼测量的光脉冲激发的电荷和激子的情况下将亮激子散射寿命的下限设置为10 fs,这受限于石墨烯中的快速激子-激子和激子-电荷散射。
2021-06-24 cond-mat.mes-hall
Observation of Distinct Electron-Phonon Couplings in Gated Bilayer Graphene
对背栅双层石墨烯样品进行了拉曼光谱研究。由电荷转移引起的费米能级的变化分裂了拉曼G带,使其较高的部分变硬,而较低的部分变软。这两个分量与这两个层中原子的对称振动(S)和反对称振动(AS)相关联,后者由于反转对称破缺而变得拉曼活性。声子硬化和软化的解释考虑的S和AS声子与带间和带内电子空穴对的选择性耦合。
2008-08-18 cond-mat.mes-hall
Superluminal plasmons with resonant gain in population inverted bilayer graphene
AB-堆叠的双层石墨烯具有超过光学声子能量的可调电子带隙,这是一种有趣的活性介质,我们在这项工作中考虑了这种理论可能性。我们认为,在不对称间隙附近的高谐振光学增益的可能性。与这种共振增益相关联的是强烈放大的等离子体激元、具有负群速度和超光速效应的等离子体激元以及定向漏模。
2017-12-28 cond-mat.mes-hall
Elementary excitations in charge-tunable InGaAs quantum dots studied by resonant Raman and resonant photoluminescence spectroscopy
我们报道了自组装InGaAs量子点的共振光谱,其中电子数可以通过外部栅极电压精确地调谐到N= 0,1,2。偏振,波矢和磁场相关的测量使我们能够清楚地区分共振拉曼和共振光致发光过程。N=1和2电子的拉曼光谱彼此相当不同。特别地,对于N=2的量子点He,光谱表现出单重态和三重态跃迁,反映了基本的多粒子相互作用。量子点的共振光致发光光谱也会随着量子点中电子数目的变化而发生显著的变化。对于N=1,我们观察到强烈的极化效应被抑制N=2。
2010-12-08 cond-mat.mes-hall
Doping controlled Fano resonance in bilayer 1T$ ^{\prime} $-ReS$ _{2} $: Raman experiments and first-principles theoretical analysis
在双层ReS $ _{2} $沟道的场效应晶体管(FET)中,我们证明了使用拉曼光谱,电子掺杂(n)的结果在软化的频率和线宽的面内振动模式,离开面外振动模式不受影响。在$\sim$ 151 cm $^{-1} $处观察到面内拉曼模式的最大变化,这也示出了在$\sim 3.7\times10^{13}$ cm $^{-2} $的掺杂浓度下具有Fano参数1/q = -0.17的掺杂诱导的Fano共振。通过第一性原理密度泛函理论(DFT)对我们的结果进行了定量分析,结果表明,面内模的电子-声子耦合(EPC)比面外模的强,并且其随掺杂的变化与层的堆积无关.大EPC的起源追溯到1 T到1 T $ ^{\prime} $结构相变的ReS $ _{2} $涉及面内位移的原子,其不稳定性驱动的嵌套费米面的1 T结构。结果还与同构三层ReSe $ _{2} $进行了比较。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit Interaction induced Singlet-Triplet Resonant Raman Transitions in Quantum-dot Helium
从我们对双电子量子点(人造氦原子)共振拉曼跃迁的理论研究中,我们发现在这个系统中,只有在存在自旋-轨道相互作用的情况下,才允许单重态-三重态拉曼跃迁(在极化组态中)。随着外加磁场的增加,这种跃迁超过了单重态-单重态和三重态-三重态跃迁。因此,这种有趣的效应可以用来调谐拉曼跃迁以及少电子量子点中的自旋轨道耦合。
2011-11-23 cond-mat.mes-hall
Probing the Electronic Structure of Bilayer Graphene by Raman Scattering
采用不同激光激发能的共振拉曼光谱研究了双层石墨烯的电子结构。实验测量了石墨的Slonczewski-Weiss-McClure模型的参数值,其中一些参数值与以前报道的石墨的参数值有很大的不同,特别是与电子和空穴的有效质量差有关的参数值。从实验数据中也得到了双层石墨烯中两个TO声子分支的分裂。我们的研究结果具有双层石墨烯电子器件的影响。
2007-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant Raman scattering off neutral quantum dots
计算了平均电子空穴对数为N=42的中性GaAs量子点的共振非弹性(Raman)光散射。我们发现拉曼振幅对应于强集体最终状态(电荷密度激发)的幅度类似的幅度弱集体或单粒子激发。作为入射激光频率或磁场的函数,它们的振幅迅速变化。认为强拉曼峰应该出现在自旋密度通道中,而与中间态的价带混合效应无关。
2002-01-16 cond-mat.mes-hall
Resonant scattering by magnetic impurities as a model for spin relaxation in bilayer graphene
我们建议,所观察到的双层石墨烯的自旋弛豫是由于磁性杂质的共振散射。我们分析了二聚体和非二聚体上吸附原子的共振散射模型,发现只有前者在电荷中性点处产生窄共振。与单层石墨烯相反,石墨烯双层中测量的自旋弛豫速率随着载流子密度的增加而增加。虽然人们普遍认为,不同的机制必须在两种结构中发挥作用,我们的模型解释了这种行为,而自然的不同的加宽尺度相同的基础共振过程。不仅我们的结果-使用强大的和第一性原理的启发参数-同意与实验,他们还预测实验可测试的急剧下降的自旋弛豫率在高载流子密度。
2016-02-29 cond-mat.mes-hall
Second order resonant Raman scattering in single layer tungsten disulfide (WS$_{2}$)
给出了单层WS $_{2}$薄片的共振拉曼光谱。在共振激发下出现二级拉曼峰(2LA),其与E $^{1}_{2g}$模式的间隔仅为$4$ cm $^{-1}$。取决于这两个峰的强度比和各自的线宽,忽略2LA模式的存在的任何分析都可能导致E $^{1}_{2g}$模式的位置的不准确估计,从而导致层数的潜在不正确分配。我们的研究结果表明,2LA模式的强度强烈依赖于激发和检测的线性偏振之间的角度,这是一个参数,这是在许多拉曼研究中被忽略。
2014-06-27 cond-mat.mes-hall
Resonant Raman scattering of quantum wire in strong magnetic field
研究了量子线在强磁场中的共振拉曼散射,重点研究了长程库仑相互作用和自旋-电荷分离效应。由喇曼截面得到的电荷和自旋激发的能量-动量色散表明了边间库仑相互作用引起的特征交叉行为。极化谱中共振附近的“SPE”峰由于电荷速度的动量依赖性而变宽。在去极化光谱中的宽峰被示出起源于电荷和自旋激发速度之间的差距。
1999-03-15 cond-mat.mes-hall
Anomalously Strong 2D Band Intensity in Twisted Bilayer Graphene: Raman Evidence for Doubly Degenerate Dirac Band
报道了在638 nm和532 nm可见光激发下,在大旋转角的扭曲双层石墨烯(tBLG)中观察到的强二维带. tBLG的2D带可以达到单层石墨烯的四倍而不是两倍强。相同的tBLG样品也表现出旋转依赖的G-线共振和折叠声子下364 nm的紫外激光激发。我们将这种二维拉曼增强归因于两个双共振拉曼路径之间的相长量子干涉,这是由tBLG莫尔超晶格中的近简并狄拉克带实现的。
2013-09-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Temperature induced modulation of resonant Raman scattering in bilayer 2H-MoS$_{2}$
研究了高质量双层2 H-MoS $_{2}$封装在六方氮化硼薄片中的共振拉曼散射的温度演化。所观察到的共振拉曼散射光谱的激光能量为1.96 eV,接近激子共振,显示丰富和独特的振动特性,否则没有观察到的非共振散射。在5 ~ 320 K的温度范围内,明确地观察到了1 $^{st}$和2 $^{nd}$阶声子模的出现.光谱包括拉曼激活模式,$i.e.$ E $_\textrm{1g}^{2}$($Γ$)和A $_\textrm{1g}$($Γ$),以及它们的Davydov分裂对应物,$i.e.$ E $_\textrm{1u}$($Γ$)和B $_\textrm{1u}$($Γ$)。拉曼散射光谱的温度演化带来了关键的观察,因为不同声子模式的积分强度分布显示出不同的趋势。在$T$ =5~K时,拉曼散射谱中占主导地位的拉曼活性A $_{1g}$($Γ$)模随温度升高而猝灭。令人惊讶的是,在室温下,在双层中具有红外活性的B $_\textrm{1u}$($Γ$)模式比其标称拉曼活性的A $_\textrm{1g}$($Γ$)对应物强得多。
2022-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superposition of intra- and inter-layer excitons in twistronic MoSe$_2$/WSe$_2$ bilayers probed by resonant Raman scattering
组装成双电子异质结构的二维材料的电子带的杂化使人们能够通过选择共振层间杂化的条件来调节其光电性质。共振层间杂化定性地改变了这种异质结构中的激子,将这些光学活性模式转化为层间和层内激子的叠加态。对于MoSe $_2$ /WSe $_2$异质结构,在WSe $_2$的自旋分裂价带中的空穴和MoSe $_2$的顶部价带中的空穴之间发生强杂化,特别是当两者结合到WSe $_2$的最低导带中的相同电子时。在这里,我们使用共振拉曼散射提供直接证据的激子的杂化在双电子MoSe $_2$ /WSe $_2$结构,通过观察特定的激子散射的声子在WSe $_2$和MoSe $_2$。我们还表明,共振拉曼散射光谱开辟了广泛的可能性,用于量化的层组成的叠加态的激子和层间杂化参数的异质结构的二维材料。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall
Determination of Edge Purity in Bilayer Graphene Using micro-Raman Spectroscopy
在双层石墨烯的边缘处进行偏振分辨显微拉曼光谱。我们发现强烈的依赖性的强度的G带上的入射激光偏振,其强度的依赖性是90度的相位的扶手椅和锯齿形的情况下,根据理论预测。对于混合状态的边缘的情况下,我们证明了偏振对比度反映了扶手椅和锯齿形边缘的分数组成,提供了边缘纯度的监测器,这是一个重要的参数,用于开发高效的纳米电子器件。
2010-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant spin wave excitation in magnetoplasmonic bilayers by short laser pulses
在磁有序固体中,横向磁光克尔效应(TMOKE)可以产生静态磁场。此外,后者被证明是显着增强,由于在纳米结构中的表面等离子体激元的光激发与相对较小的光学损耗。本文提出了一种新的共振光激发方法,在由带光栅的贵金属(Au)和铁磁薄膜钇铁石榴石(YIG)组成的双层膜中,通过频率梳实现共振光激发。基于磁化动力学模拟,我们表明,当频率梳的参数选择为与YIG的自旋波激发共振时,TMOKE显著增强,暗示了自旋电子学系统的光学控制中可能的技术应用。
2018-06-12 cond-mat.mes-hall
Coupling and stacking order of ReS2 atomic layers revealed by ultralow-frequency Raman spectroscopy
我们研究了原子薄的ReS 2的超低频拉曼响应,ReS 2是一种特殊类型的二维(2D)半导体,具有独特的扭曲1 T结构。双层和少层ReS 2在低于50 cm-1的频率下表现出丰富的拉曼光谱,其中观察到层间剪切和呼吸模式。这些层间声子模式的出现表明ReS 2层是有序耦合和堆叠的,与一般认为的ReS 2层是相互解耦的相反。虽然层间呼吸模式可以用线性链模型描述,但由于面内晶格畸变,剪切模式表现出独特的行为。特别地,双层ReS 2中的两个剪切模式是非简并的,并且在拉曼光谱中很好地分离,与其他2D材料中的双简并剪切模式相反。通过全面的第一性原理计算,我们可以计算出层间模式的频率和拉曼强度,并确定双层ReS 2中的堆叠顺序。
2015-11-30 cond-mat.mes-hall
Quantum interference effects in resonant Raman spectroscopy of single- and triple-layer MoTe$_2$ from first principles
本文对单层和三层MoTe $_2$的共振拉曼光谱进行了实验和理论研究。拉曼强度计算完全从第一原理通过计算有限差分的介电磁化率。在我们的分析中,我们研究了量子干涉效应和电子-声子耦合的作用。用这种方法,我们解释了实验观察到的强度反转的$A^\prime_1$振动模式在三层MoTe 2随着激光光子能量的增加。最后,我们表明,与实验数据的定量比较需要适当的激子效应。
2017-02-17 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable resonant scattering in fluorinated bilayer graphene
adatom修饰的石墨烯提供了一个有前途的新途径自旋电子学在1000极限。我们结合实验和理论来研究稀氟化双层石墨烯的电子性质,其中氟吸附原子共价键合到顶部石墨烯层。我们发现,氟吸附原子引起的共振杂质态附近的电荷中性点的双层,导致强烈的散射的载流子和跳跃传导内的场诱导带隙。值得注意的是,跨层的电场的应用示出调谐的共振散射振幅从氟吸附原子的近两倍。结合玻尔兹曼输运方程和完全量子力学方法的理论分析很好地解释了实验观察。这种范例可以推广到许多双层石墨烯吸附原子材料,我们设想,实现电可调共振可能是石墨烯为基础的自旋电子器件的一个关键优势。
2015-10-06 cond-mat.mes-hall
Strongly bound excitons dominate electronic relaxation in resonantly excited twisted bilayer graphene
当两片石墨烯堆叠成扭曲双层石墨烯(tBLG)构型时,所产生的面间2 p轨道之间的受限重叠产生角度可调的电子吸收共振。使用多光子瞬态吸收(TA)显微镜和TEM的一种新的组合,我们解决了共振电子结构,并确保电子弛豫内单tBLG域。引人注目的是,我们发现,在共振激发tBLG域的瞬态电子人口增强了许多倍,形成一个主要的电子弛豫瓶颈。2-光子TA显微镜显示,这种瓶颈效应源于位于1-光子吸收共振以下0.37eV的强束缚暗激子态。这种强束缚激子与自由电子连续态的稳定共存以前从未在金属二维材料中观察到。
2015-05-29 cond-mat.mes-hall
Theory of resonant tunneling in bilayer-graphene/hexagonal-boron-nitride heterostructures
本文提出了一种计算双层石墨烯之间垂直隧穿电流的理论,该双层石墨烯被一层薄的六方氮化硼绝缘层隔开,忽略了多体效应。结果使用的物理参数,使比较的理论与最近报道的实验结果。所观察到的共振隧穿和负微分电阻的电流-电压特性的静电诱导的带隙,栅极电压调制,带边附近的状态密度,和共振与上子带的条款解释。这些观察结果进行比较,从类似的异质结构与单层石墨烯形成的。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall
Theoretical polarization dependence of the two-phonon double-resonant Raman spectra of graphene
石墨烯的实验拉曼光谱显示出一些强烈的双声子带,这是通过双共振散射过程增强。虽然有许多关于这个主题的理论论文,但它们都没有在单个模型内预测光谱。在这里,我们提出的双声子拉曼光谱的量子微扰理论计算的石墨烯。电子和声子的色散,电子寿命,电子-光子和电子-声子矩阵元素,都得到了基于密度泛函理论的非正交紧束缚模型。系统地研究了泛频和组合双声子拉曼带,特别是它们的拉曼位移和强度与能量和偏振态的关系。我们发现,平行和交叉偏振光的积分强度之比为0.33和0.42之间的所有双声子带。我们的结果与现有的实验数据吻合得很好。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall
Transport Spectroscopy of Sublattice-Resolved Resonant Scattering in Hydrogen-Doped Bilayer Graphene
我们报道了在低温真空中通过同时进行低温原子氢掺杂和电子输运测量在双层石墨烯中的亚晶格分辨共振散射的实验观察。这使我们能够在没有原子尺度显微镜的情况下监测双层石墨烯的不同亚晶格上的氢吸附。具体而言,我们检测到两个不同的共振散射峰的栅极依赖电阻,这演变为原子氢剂量的函数。理论计算表明,其中一个峰来自氢原子在α亚晶格(二聚体位置)上的共振散射,而另一个峰来自氢原子在\b{eta}亚晶格(非二聚体位置)上的共振散射,从而实现了一种通过输运测量表征相对亚晶格占有率的方法.利用这种新的能力,我们调查的吸附和热脱附的氢吸附原子通过控制退火,并得出结论,氢吸附在\b{eta} -亚晶格是积极的青睐。通过从α-亚晶格的位置选择性脱附,我们实现了主要在单个亚晶格上的吸附原子的氢掺杂,这是产生铁磁性的高度期望的。
2018-09-29 cond-mat.mes-hall
Resonant Raman and photoluminescence spectra of suspended molybdenum disulfide
拉曼和光致发光(PL)的测量进行悬浮和支持二硫化钼多达6个三层(TL)。悬浮的和支撑的MoS2的介电环境的差异不会导致PL或拉曼光谱的大的差异。除了1TL MoS2外,大多数PL强度的明显差异可以用干涉效应来解释。悬浮态和负载态MoS2的拉曼峰位置相差不大。相对强度,另一方面,显示悬浮和支持的样品之间的一些差异。特别地,层间振动模式在与C激子共振附近增强,呼吸模式变得相对较强。在暂停的6TL MoS2中可解析多达4种呼吸模式。
2015-11-04 cond-mat.mes-hall
Raman imaging of twist angle variations in twisted bilayer graphene at intermediate angles
由于出现了意想不到的材料性能,具有明确定义的各层晶格之间的扭转角的范德华层状材料引起了越来越多的关注。由于许多特性关键地取决于确切的扭转角及其空间均匀性,因此需要局部扭转角的快速且非侵入性的表征技术,优选地在堆叠之后立即应用。我们证明,当使用绿色激发激光时,可以利用共焦拉曼光谱在空间上映射堆叠双层石墨烯中的扭转角为6.5°至8°。扭转角可以直接从横向声学(TA)声子模的莫尔超晶格激活拉曼散射过程中提取。此外,我们表明,TA拉曼峰的宽度包含有价值的信息的空间扭曲角变化的长度尺度下的激光光斑尺寸为~ 500 nm。
2022-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant current-in-plane spin-torque diode effect in magnet$-$normal metal bilayers
Freie Universität Berlin(柏林自由大学)
研究通过磁电电路方法揭示了在磁铁-正常金属双层中,共振频率下平面电流自旋扭矩二极管效应的机制及应用
2025-10-08 cond-mat.mes-hall
Resonant Raman scattering of surface phonon polaritons mediated by excitons in WSe$_2$ films
本研究通过低温共振拉曼光谱研究 hBN/WSe2 异质结构中激子介导的表面声子极化激元,发现信号带宽依赖 hBN 厚度,并用转移矩阵模拟解释,同时证明 SiO2 的 SPhP 也可由 WSe2 介导。
2024-02-06 cond-mat.mes-hall
Addressing Raman features of individual layers in isotopically labeled Bernal stacked bilayer graphene
最重要的频带的石墨烯(2D和2D素模式)的应变的评价进行了研究。结果表明,对于Bernal堆叠的双层,双声子拉曼特征具有三个不同的组件,可以被分配到起源于顶部石墨烯层,底部石墨烯层,以及从起源于顶部和底部层的过程的组合的过程。2D和2D主模的各个分量被解纠缠。报道的结果能够解决同位素标记的乱层和Bernalstacked石墨烯系统中单个石墨烯层的性质。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Localized states due to expulsion of resonant impurity levels from the continuum in bilayer graphene
研究了石墨烯双层膜在开隙偏压作用下的Anderson杂质问题。即使当杂质能级与带电子的连续谱重叠时,也会产生带隙局域态。只要与杂质的杂交发生在单层内,该效应强烈地依赖于所施加的偏压的极性。对于导带内的杂质能级,正偏置产生新的局部带隙内态。负偏置不会产生相同的结果,并导致杂质能级的简单加宽。运输的影响进行了讨论,包括门控近藤效应的可能性。
2012-08-18 cond-mat.mes-hall
Disorder-induced double resonant Raman process in graphene
分析研究了石墨烯中的双共振拉曼散射过程,这是拉曼光谱中D和D $^{\prime}$特征的原因。这项工作产生的D和D $^{\prime}$集成的拉曼强度,明确显示依赖于激光能量,缺陷浓度,和电子寿命的解析表达式。在不同的激光激发能下,对缺陷浓度增加的样品的分析结果与实验测量结果吻合较好。使用拉曼光谱来识别缺陷的性质进行了讨论。边缘诱导和无序诱导的D带强度的模型之间的比较表明,边缘或晶界可以区分从无序的不同依赖于它们的拉曼强度的激光激发能。类似地,不仅可以通过强度比$I_{\mathrm{D}}/I_{\mathrm{D}^{\prime}}$,而且可以通过其激光能量依赖性来潜在地识别无序的类型。还讨论了量子干涉效应的石墨烯波函数,确定最重要的声子波矢量和散射过程负责的D和D $^{\prime}$带的定量分析。
2014-11-28 cond-mat.mes-hall
Resonant Raman scattering in bilayer 3R-MoS$_{2}$
University of Warsaw(华沙大学);Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学);Peking University Shenzhen Graduate School(北京大学深圳研究生院);CNRS(法国国家科学研究中心)
通过多波长拉曼光谱、光致发光测量和密度泛函理论计算,研究了双层3R-MoS$_2$中温度依赖的共振拉曼响应,揭示了激子-声子耦合的复杂行为。
2026-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Twist-controlled Resonant Tunnelling between Monolayer and Bilayer Graphene
我们研究了场效应隧穿晶体管的电流-电压特性,该晶体管由单层和双层石墨烯组成,具有排列良好的晶轴,由三层六方氮化硼隔开。使用自洽的设备的静电配置的描述,我们涉及到三个不同的可调电压的系统中的电流,因此产生的I-V特性在低能量制度的二维地图。我们表明,使用栅极的异质结构的任何一侧提供了一个精细的控制程度的设备的丰富的阵列的特性,因为不同的石墨烯电极之间的扭曲。
2015-12-09 cond-mat.mes-hall
Observation of the Kohn anomaly near the K point of bilayer graphene
在近红外和可见光范围内,利用不同激光激发能的共振拉曼光谱研究了双层石墨烯K点附近电子和声子的色散.在紧束缚近似下分析了电子结构,并通过分析拉曼光谱的色散行为得到了Slonczewski-Weiss-McClure(SWM)参数。在K点附近观察到声子分支的软化,结果证明了Kohn异常以及考虑电子-声子和电子-电子相互作用以正确描述石墨烯系统中声子色散的重要性。
2009-07-19 cond-mat.mes-hall
Resonant hyper-Raman scattering in spherical quantum dots
建立了球形半导体量子点系综共振超拉曼散射的理论模型。在包络函数近似的框架下,电子中间态被描述为Wannier-Mott激子。的光学极性振动模式的纳米晶体(振动子)和它们与电子系统的相互作用的分析与连续模型的帮助下,满足机械和静电匹配条件的接口。导出了超喇曼散射效率的显式表达式,该表达式适用于入射双光子能量接近激子共振的情况。导出了光学跃迁和类Fröhlich激子-晶格相互作用的偶极选择规则:结果表明,只有具有总角动量$L=0,1$的激子态和具有角动量$l_p=1$的振动模对超拉曼散射过程有贡献.得到了球形CdSe锌配合物纳米晶体的激子能量、波函数和振动子频率,并计算了相应的超拉曼散射谱和共振谱。讨论了它们与点半径的关系以及尺寸分布对它们的影响。
1998-11-05 cond-mat.mes-hall
Unified description of the dc conductivity of monolayer and bilayer graphene at finite densities based on resonant scatterers
我们表明,单层和双层石墨烯在有限的电子密度的直流电导率的相干图片出现后,考虑到强的短程电位是在这两个系统中的散射的主要来源。强短程势的来源可能在于石墨烯表面吸附的碳氢化合物。建立了基于散射的分波描述、Lippmann-Schwinger方程和T矩阵方法的结果之间的等价性。通过Kubo公式的核多项式方法的数值计算,研究了中性点附近共振杂质的散射。我们发现,相关的吸附物种起源于单层和双层石墨烯的狄拉克点附近的杂质带。在中间带隙区域中,由谐振无序引起约$e^2/h$(每层)的最小电导率的平台。在双层石墨烯中,大的吸附物浓度可以在中能隙和高能态之间形成能隙。因此,电导率平台在边缘附近被抑制,并且发生“电导率间隙”。最后,考虑到光谱的简并性,我们发展了一种在偏压的双层石墨烯中电子的散射形式,并研究了该系统的直流电导率。
2011-04-06 cond-mat.mes-hall
In-situ Raman Spectroscopy of the Graphene / Water Interface of a Solution-Gated Field Effect Transistor: Electron-Phonon Coupling and Spectroelectrochemistry
我们提出了一种新的测量方法,该方法结合了基于4 H-SiC(0001)上外延双层石墨烯的溶液门控场效应晶体管的电学特性与同步拉曼光谱。通过改变栅压,我们观察到了与共振电子-声子耦合有关的拉曼信号。对这些拉曼谱带的分析使得能够提取系统的几何电容和精确计算双层石墨烯的费米能级。有意应用更高的栅极电压使我们能够触发电化学反应,我们通过拉曼光谱原位跟踪。反应表现出部分可逆的字符,如指定的C-H和Si-H振动模式的峰的出现/消失,以及增加/减少的缺陷相关的拉曼D带强度所示。我们的设置提供了一个非常有趣的平台,为未来的光谱电化学研究电诱导吸附过程的石墨烯在微米尺度上。
2015-08-14 cond-mat.mes-hall
Twisted monolayer and bilayer graphene for vertical tunneling transistors
我们制备了由单层(Gr)和Bernal双层(BGr)石墨烯电极组成的扭曲控制的共振隧穿晶体管,石墨烯电极由一薄层六方氮化硼(hBN)隔开。共振条件是通过紧密对齐石墨烯电极的晶体取向来实现的,这导致在某些偏置电压下隧穿电子的动量守恒。在这样的条件下,可以实现负微分电导(NDC)。面内磁场的应用导致电子在隧穿过程中获得额外的动量,这允许控制共振条件。
2021-03-25 cond-mat.mes-hall
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
Determining the Twist Angle of Bilayer Graphene by Machine Learning Analysis of its Raman Spectrum
随着人们对扭曲双层石墨烯(tBLG)的兴趣越来越大,需要快速,可靠和非破坏性的方法来精确地确定扭曲角。拉曼光谱潜在地提供了这样的方法,考虑到在其拉曼光谱中编码的关于石墨烯状态的大量信息。然而,由堆叠顺序引起的拉曼光谱的变化可能非常微妙,从而使得角度识别繁琐。在这项工作中,我们提出了使用机器学习(ML)分析技术的拉曼光谱的tBLG到一个选定的范围内的扭曲角的自动分类。这里提出的ML分类计算要求低,提供快速和准确的结果,与光谱的手动标记的一致率约为99%。拉曼测量的灵活性和非侵入性,再加上ML的预测准确性,预计将有助于探索tBLG的新生研究。此外,目前的工作展示了如何目前可用的开源工具,促进ML为基础的技术的研究和集成。
2022-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.data-an
Static magnetic proximity effect in Pt/NiFe2O4 and Pt/Fe bilayers investigated by x-ray resonant magnetic reflectivity
利用界面敏感X射线共振磁反射率研究了Pt/NiFe_2 O_4和Pt/Fe双层膜中Pt的自旋极化,探讨了静态磁邻近效应。的反射率的不对称比测量在Pt L3的吸收边,使用圆偏振的X射线在室温下的磁化的相反方向。Pt/Fe双层膜的2%不对称比的结果与Pt厚度在1.8和20 nm之间无关。通过与从头计算结果的比较,确定了Pt/Fe界面上自旋极化Pt原子的最大磁矩为$(0.6\pm0.1)\,μ_{B}$.对于Pt/NiFe 2 O 4,不对称比下降到低于每个Pt原子的$0.02\,μ_{B}$的灵敏度极限。因此,我们得出结论,最近在Pt/NiFe_2O_4中观察到的纵向自旋Seebeck效应不受邻近诱导的反常能斯特效应的影响。
2015-08-28 cond-mat.mes-hall
Infrared resonance Raman of bilayer graphene: signatures of massive fermions and band structure on the 2D peak
本研究通过1.17 eV低能红外共振拉曼光谱探测双层石墨烯K点附近分裂能带的有质量费米子,结合从头算理论阐明2D峰子结构变化的电子色散与电声作用机制。
2024-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A non-dispersive Raman D-band activated by well-ordered interlayer interactions in rotationally stacked bi-layer Graphene
对单层石墨烯的拉曼测量作为有序但倾斜堆叠的双层(即,具有层间旋转)折叠在其自身上,提出了sp2碳中拉曼散射的新机制,其出现在缺乏相干AB层间堆叠的系统中。虽然母单层不表现出D-带,内部的歪斜双层产生一个强大的双峰拉曼功能附近1350 cm-1,这些峰之一是非色散,不像所有以前观察到的D-带功能的sp2碳。在拉曼散射的双共振模型中,这些不寻常的特征与偏斜的双层耦合一致,其中一层对另一层施加了弱但有序的扰动。旋转层间相互作用势的离散傅立叶结构解释了在1350 cm-1附近的不寻常的非色散峰。
2010-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalies in G and 2D Raman Modes of Twisted Bilayer Graphene Near the Magic Angle
本研究利用微拉曼光谱发现魔角附近扭曲双层石墨烯因莫尔势诱导声子杂化导致G模式分裂及线宽展宽,且变温测量揭示其声子非简谐性显著增强,有助于理解该系统的热学性质。
2025-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Optical Phonon Splittings in Sliding Bilayer Graphene
利用第一性原理计算和一个模型哈密顿量研究了双层石墨烯中两层滑动时电子-声子耦合的变化及其光谱后果。我们的研究表明,长波长的光学声子模式的变化在一个敏感的和不寻常的方式依赖于对称性以及奇偶性的滑动原子结构,相应地,拉曼和红外激活的光学声子模式上的滑动的方向和大小表现不同。声子模的层间电子耦合的重整化被证明是至关重要的,以解释他们的异常行为后的滑动。此外,我们表明,由于滑动的晶体对称性的变化会影响偏振斯托克斯拉曼散射强度,这可以用来检测石墨烯层使用光谱工具的微小错位。
2013-07-24 cond-mat.mes-hall
Electronic structure and quantum transport in twisted bilayer graphene with resonant scatterers
堆叠层状材料显示出是一种非常强大的方法来定制它们的电子特性。理论上和实验上确实已经表明,具有旋转角$θ$的石墨烯(tBLG)的扭曲双层形成莫尔图案,以可调谐的方式限制电子作为$θ$的函数。在这里,我们研究电子结构和运输tBLG使用紧束缚的数值计算在相称的扭曲双层结构和微扰连续理论,这是有效的不太小的角度($θ> \sim 2^\circ $)。这两种方法允许理解的效果$θ$上的局域态密度,由于无序的电子寿命,直流电导率和量子校正的电导率由于多重散射效应。我们区分了无序均匀分布在两层或仅分布在一层的情况。当只有一层是无序的,扩散性能强烈依赖于$θ$,从而显示在中间角度,$\sim 2^\circ < θ< \sim 20^\circ$莫尔电子局域化的效果。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall
Resonant Raman scattering by collective modes of the one-dimensional electron gas
我们表明,低能量峰的偏振共振拉曼光谱的量子线,这是通常与“单粒子激发”,可以解释为带内集体自旋激发的签名。一个广泛的最大值的共振去极化光谱预测存在以上的自旋密度激发的频率,由于同时但独立的传播的自旋和电荷密度模式。
1998-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant quenching of Raman scattering due to out-of-plane A$_{1g}$/A'$_1$ modes in few-layer MoTe$_2$
报道了单层(1 L)、双层(2L)、三层(3L)和四层(4L)MoTe $_2$的A $_{1g}$ /A' $_1$声子模的变温拉曼散射研究。模的强度随温度的变化与薄片的厚度密切相关。特别是在$λ$ =632.8 nm光激发下,在2 L MoTe $_2$中观察到A $_{1g}$模强度的强烈非单调依赖性。在160 ~ 220 K温度范围内,A $_{1g}$模几乎完全消失。峰在较低的温度下恢复,在T=5 K时,它变得比室温下的强度高三倍。在3L MoTe $_2$中观察到类似的非单调强度演化,其中所有三个层中的碲原子同相振动。另一个面外拉曼活性模式的强度(中心层中碲原子的振动相对于外层中的振动移动了180 $^o$)仅微弱地依赖于温度。在2L和3L MoTe $_2$中观察到的拉曼散射的猝灭归因于对拉曼散射振幅的共振和非共振贡献之间的相消干涉。所观察到的“反共振”与少层MoTe $_2$中布里渊区M点的电子激发有关。
2016-11-24 cond-mat.mes-hall
Doppler-Raman crossover in resonant scattering
我们从理论上考虑光散射的谐振层,周期性地移动在现实空间中。在小的运动频率下,散射光谱揭示了由多普勒效应控制的频移。在较高的运动频率下,散射光谱获得源于拉曼效应的边带。我们调查这两个政权之间的交叉,并提出了一个现实的量子阱结构的观察。
2020-08-12 cond-mat.mes-hall physics.optics