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
Raman imaging of doping domains in graphene on SiO2
我们提出了单层石墨烯片的G和2D线的空间分辨拉曼图像。G和2D线的空间波动是相关的,因此被证明是附属于本地掺杂域。我们研究了二维谱线的位置--这是识别单层石墨烯的最重要的拉曼峰--作为电荷高达|n| ~4 10^12 cm^-2的函数。与相对于电子和空穴掺杂表现出强且对称的硬化的G线相反,2D线对于低掺杂表现出弱且略微不对称的硬化。此外,与G线相比,2D线的线宽与掺杂无关,使得该量成为用于识别单层石墨烯的可靠量度。
2007-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-dependent phonon renormalization in monolayer MoS2 transistor
强的电子-声子相互作用限制了半导体的电子迁移率,也会对声子频率产生显著影响。后者是使用拉曼光谱对石墨烯基器件中的掺杂进行无损表征的关键。利用电化学顶栅场效应晶体管(FET)的单层MoS $_2$的原位拉曼散射,我们显示软化和增宽的$_{1g}$声子与电子掺杂,而其他拉曼活性E $_{2g}^{1}$模式基本上保持惰性。用基于第一性原理密度泛函理论的计算来证明这些结果,我们用群论的论点来解释为什么$_{1g}$模式特别表现出对电子掺杂的强烈敏感性。我们的工作开辟了使用拉曼光谱探测掺杂水平的单层MoS $_2$基FET,具有高的开关比,具有巨大的技术意义。
2012-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evaluating arbitrary strain configurations and doping in graphene with Raman spectroscopy
拉曼光谱是表征石墨烯局部性质的有力工具。在这里,我们介绍了一种方法,用于评估未知的应变配置和同时掺杂。它依赖于分离流体静力学应变(峰位移)和剪切应变(峰分裂)对石墨烯拉曼光谱的影响。从流体静力学应变和掺杂的峰位移分离的2D和G频率的相关性分析。这使我们能够获得当地的静水应变,剪切应变和掺杂,而无需任何假设的应变配置之前的分析。我们证明了我们的方法为两个模型的情况下:石墨烯单轴应力下的PMMA基板和石墨烯悬浮在纳米结构,诱导一个未知的应变配置。我们测量了$ω_\mathrm{2D}/ω_\mathrm{G} = 2.21 \pm 0.05$的纯流体静力应变。具有圆共旋偏振的拉曼散射对于分析应变和掺杂是理想的,特别是对于当剪切应变的峰分裂不能被分辨时的弱应变。
2017-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Doping and Temperature Dependence of Raman Scattering of NdFeAsO1-xFx (x=0.0, 0.1, 0.2) Superconductor
本文系统地研究了NdFeAsO_(1-xFx)(x = 0.0,0.1,0.2)多晶化合物的Raman光谱随温度和氟浓度的变化。扫描电子显微镜和拉曼显微镜表征表明,多晶样品主要由超导体NdFeAsO_(1-x)Fx化合物和MnP型FeAs相组成,具有不同的特征拉曼谱带。结果表明,氟掺杂导致绝缘体Nd-O层的结构无序和Fe-As振动模的温度系数高。
2008-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Optical Phonons in Twisted Bilayer Graphene with Gate-Induced Asymmetric Doping
利用拉曼光谱研究了具有离子凝胶栅结构的扭曲双层石墨烯(tBLG)器件,在扭曲角区域可以观察到共振增强的G带。我们观察到突出的分裂和强度猝灭的G拉曼带时,载流子密度被调谐远离电荷中性。这种G峰分裂归因于两个石墨烯层中的不对称电荷掺杂,这揭示了石墨烯的两个弱耦合层的个体声子自能重整化。我们估计的有效层间电容在低掺杂浓度的tBLG使用层间屏蔽模型。两个G峰的异常强度猝灭归因于两个鞍点(van Hove奇点)之间的共振带间跃迁的抑制,这是在动量空间中通过门调谐位移。此外,我们观察到软化(硬化)的R拉曼带,超晶格诱导的声子模式tBLG,在电子(空穴)掺杂。我们的研究结果表明,栅极调制可以用来控制tBLG器件的光电和振动特性。
2014-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evolution of the electronic band structure of twisted bilayer graphene upon doping
扭曲双层石墨烯的电子能带结构发展出范霍夫奇点,其能量取决于两层之间的扭曲角。使用拉曼光谱,我们监测掺杂后的电子能带结构的演变,使用G峰面积,当激光光子能量与van Hove奇点的能量分离共振时,G峰面积增强。在电荷掺杂时,拉曼G峰面积最初对于大于临界角的扭转角增加,并且对于较小的角度减小。为了解释这种具有扭曲角的行为,范霍夫奇点的分离能量必须随着电荷密度的增加而降低,这证明了通过掺杂改变扭曲双层石墨烯的电子和光学性质的能力。
2017-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Raman G-band splitting in top-doped few-layer graphene
报道了N层石墨烯中拉曼散射随顶层掺杂变化的实验研究。在高掺杂水平下,通过CHF_3等离子体处理,我们观察到双层和4层石墨烯(N偶)的光谱中的$G$带的分裂,而在单层和三层石墨烯(N奇)的情况下分裂是不可见的。不同的行为与不同的电子-声子相互作用有关,这些相互作用在不同的N层石墨烯中以不同的方式受到对称性破缺和费米能级位置的影响。在三层石墨烯中,作为费米能的函数的电子-声子耦合的减弱引起所有区域中心平面内光学声子模式的硬化,如在单层石墨烯中。另一方面,在4层石墨烯中,在G带中观察到两个不同的趋势作为掺杂的函数,表明存在两组不同的电子-声子相互作用,如在双层石墨烯中。
2010-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman spectra and electron-phonon coupling in disordered graphene with gate-tunable doping
我们报告了石墨烯场效应晶体管(GFET)的拉曼光谱研究,通过暴露于电子束照射,在石墨烯中引入了受控量的缺陷。拉曼光谱在T = 8 K时在背栅电压(Vg)的范围内对于各种照射剂量(Re)进行。我们研究的拉曼光谱中的影响,由于Vg诱导的掺杂和人为创造的障碍,在不同的Re。在中度无序(照射)的情况下,相对于石墨烯载流子密度(nFE)的拉曼G峰在电荷中性点(CNP)附近表现出峰频率的最小值和峰宽度的最大值。这些趋势类似于在原始石墨烯上的先前工作中所看到的那些,并且已经归因于随着费米能级远离CNP移动,电子-声子耦合强度(D)的降低和Kohn异常的去除。我们还观察到在I2 D/IG中的最大值和在CNP附近的ID/IG中的弱最大值。所有观察到的拉曼参数对nFE的依赖性减弱在较强的无序(较高的Re),这意味着无序导致D的减少以及。我们的研究结果对于理解掺杂和无序石墨烯的拉曼光谱和电子-声子物理是有价值的。
2014-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Electrochemically Top Gated Graphene: Monitoring Dopants by Raman Scattering
我们证明了电化学顶栅石墨烯通过使用固体聚合物电解质。这允许达到比标准背栅高得多的电子和空穴掺杂。原位拉曼测量监测掺杂。对于电子和空穴掺杂,G峰变硬并且变尖,而2D峰示出对空穴和电子的不同响应。它的位置增加空穴掺杂,而它软化的高电子掺杂。G峰位置的变化是$Γ$非绝热Kohn异常的特征。另一方面,对于可见光激发,2D峰位置的变化由电荷转移决定。G峰和2D峰的强度比显示出对掺杂的强烈依赖性,使其成为监测电荷的敏感参数。
2007-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Quantum ATK Analysis and Detection of Toxic Gases Nitrogen Oxide using Pristine, Defective, and Doped Graphene
本研究针对一氧化氮有毒气体检测需求,探究原始、过渡金属掺杂及单空位缺陷石墨烯的传感性能,结合NEGF方法分析传感机制,发现缺陷石墨烯吸附能与灵敏度最优,为气体传感器研发提供了新方向。
2025-03-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Evolution of high-frequency Raman modes and their doping dependence in twisted bilayer MoS2
扭曲的范德华异质结构为研究强关联量子相位提供了一个新的平台。这些异质结构中的层间耦合对扭转角($θ$)敏感,并且是可控地调节几种奇异性质的关键。在这里,我们展示了一个系统的演化层间耦合强度与扭转角在双层$\mathrm{MoS_{2}}$使用拉曼光谱和经典模拟相结合。在零掺杂,我们显示了\textit{monotonic}增量的$\mathrm{A_{1g}}$和$\mathrm{E^{1}_{2g}}$模式频率之间的分离$θ$从$10^{\circ} \to 1^{\circ}$,这饱和的双层在小扭转角减少。此外,使用掺杂依赖的拉曼光谱,我们揭示$θ$依赖的软化和$\mathrm{A_{1g}}$模式的加宽,而$\mathrm{E^{1}_{2g}}$模式保持不受影响。使用第一性原理为基础的模拟,我们证明了大(弱)的电子-声子耦合的$\mathrm{A_{1g}}$($\mathrm{E^{1}_{2g}}$)模式解释实验观察到的趋势。我们的研究提供了一种非破坏性的方法来表征扭曲角,层间耦合,并建立了声子的操纵扭转双层$\mathrm{MoS_{2}}$(扭转非线性)。
2019-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Multimodal Image Registration of Raman Spectral Maps in Two Dimensional Materials by Strain and Doping Analysis
通常使用具有可变尺度、旋转和平移的多种不同的显微镜方法来测量单个样品。配准二维材料的高光谱图像是特别困难的,由于缺乏关键点的未准备的基板。识别这些样本的应变的变化可以通过创建关键点来关联图像来辅助这些样本的配准。这些图像的配准允许通过将多个图像对准到单个坐标空间中来从这些各种仪器进行多模态分析。这是通过霍夫变换和任意分辨率定义来完成的,以生成新的坐标系,其中空间信息可以被保存并在逐像素的基础上相关。这种多模态图像对准可以用于关联来自各种仪器的数据。从拉曼光谱中提取应变信息,并将所得的高光谱图像用于将拉曼信息与其他模式的显微镜进行配准。
2022-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy and In-situ Raman spectroelectrochemistry of isotopically engineered graphene systems
石墨烯的独特性质为许多科学领域的应用提供了巨大的机会,以及超出我们目前想象的社会需求。石墨烯的重要特征之一是其电子结构的相对简单的可调谐性,这是一种将石墨烯的可用性进一步扩展到现有经验之外的资产。将载流子直接注入到导带或价带中,即,掺杂,代表了一种可行的方法来移动费米能级。特别是,当需要更高的掺杂水平和需要严格控制实验条件时,电化学掺杂应该是选择的方法。在这个账户中,我们专注于石墨烯的电化学与原位拉曼光谱相结合,即,原位拉曼光谱电化学。这种方法的组合确实非常强大,因为拉曼光谱不仅可以容易地监测掺杂水平的变化,而且还可以提供有关材料中最终应力或无序的信息。然而,当采用拉曼光谱时,其主要优势之一在于在石墨烯样品的化学气相沉积(CVD)生长期间利用同位素工程。在各个层中具有巧妙设计的同位素组成的多层系统的原位拉曼光谱电化学研究可以提供关于以下相互作用的大量知识:(i)石墨烯层本身之间,(ii)石墨烯层与其直接相邻的环境(例如,衬底或电解质)之间,以及(iii)石墨烯层与其扩展环境之间,其通过一定数量的附加石墨烯层与该层分离。
2018-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Strain Assessment in Graphene Through the Raman 2D' Mode
准确而简单的石墨烯局部应变评估是器件表征的关键任务之一。拉曼光谱通常通过监测G和2D模式用于该目的。然而,这两个带的位移可能会偏置,特别是在单轴应变下,电荷转移掺杂的影响。因此,非常希望使用另一个拉曼带,其受掺杂影响较小,但在应变下具有定义的和可测量的行为。在这个意义上,拉曼2D“模式是用于评估拉伸石墨烯单层中的应变水平的理想特征,即使在不同的实验条件下也适用于该任务。通过2D'模式的方法的灵敏度和准确度与通过G模式的方法处于相同水平,然而,当样品中存在掺杂效应时,2D'的明显优势出现。
2018-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Probing the nanoscale origin of strain and doping in graphene-hBN heterostructures
我们使用共焦拉曼显微镜和改进的矢量分析方法,调查剥离的石墨烯六方氮化硼(hBN)异质结构上的应变和载流子浓度的纳米级起源二氧化硅(SiO2)。研究了两种类型的异质结构:SiO2上的石墨烯部分由hBN覆盖,石墨烯完全封装在两个hBN薄片之间。我们扩展的矢量分析方法,产生的应变和掺杂的异质结构的变化的空间图。这使我们能够可视化并直接量化环境对载流子浓度以及石墨烯应变的影响。此外,我们证明了应变和载流子浓度的变化在石墨烯中产生的异质结构,如断裂,折叠和气泡层之间捕获的纳米级功能。对于hBN封装的石墨烯中的气泡,流体静力学应变被示出为在气泡中心处是最大的,而载流子浓度的最大值被定位在气泡边缘。拉曼光谱被证明是一种非侵入性的工具,用于探测石墨烯中的应变和掺杂,这可能被证明是有用的二维设备的工程。
2018-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Fingerprint of Charged Impurities in Graphene
我们报告了通过微机械裂解获得的不同单层石墨烯样品的拉曼光谱的强烈变化,这揭示了过量电荷的存在,即使在没有故意掺杂的情况下。根据G峰的位移和宽度以及二级二维峰的位置和相对强度的变化,估计掺杂浓度高达~10^13 cm-2。不对称的G峰表示小于1微米尺度的电荷不均匀性。
2007-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Charge carrier density-dependent Raman spectra of graphene encapsulated in hexagonal boron nitride
我们提出了低温拉曼测量封装在六方氮化硼中的栅极可调谐石墨烯,这使得可以详细研究拉曼G和2D模式的频率和线宽作为载流子密度的函数。我们观察到一个明显的软化的拉曼G模式(高达2.5厘米$^{-1}$)在低载流子密度由于声子异常和残留的G模式线宽$\approx$ 3.5厘米$^{-1}$在高掺杂。通过分析G模式对掺杂和激光功率的依赖性,我们提取出电子-声子耦合常数为$\approx$ 4.4 $\times$ 10 $^{-3}$(对于G模式声子)。封装的石墨烯的超平坦性质导致14.5 cm $^{-1}$的最小拉曼2D峰线宽,并且允许观察到对于5 $\times$ × 10 $^{12}$ cm $^{-2}$(激光激发能为2.33 eV)的电子密度,高达18 cm $^{-1}$的2D峰的固有电子-电子散射诱导的加宽。我们的研究结果不仅提供了对电子-声子耦合和电子-电子散射在2D峰加宽中的作用的见解,而且还关键地显示了使用拉曼光谱(即使用G和2D模式的频率和线宽)在载流子密度,应变和应变不均匀性方面对石墨烯进行基准测试时的局限性。当利用空间分辨的2D拉曼线宽图来评估衬底引起的纳米级应变变化时,这是特别相关的。
2023-01-25 cond-mat.mes-hall 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
Multi-wavelength Raman Spectroscopy of Ultra-narrow Nanoribbons Made by Solution-mediated Bottom-up Approach
在这里,我们提出了一个结合实验和理论研究的石墨烯纳米带(GNRs),其中详细的多波长拉曼测量集成精确的从头算模拟。我们的研究涵盖了几种超窄GNR,通过基于溶液的自下而上的合成方法获得,允许合理化的边缘形态,位置和类型的官能团,以及GNR拉曼光谱的长度的影响。我们发现,低能量区域,特别是在存在庞大的官能团填充由几个模式,和一个单一的径向呼吸样的模式无法识别。在拉曼光学区域,我们发现,除了完全溴化的情况下,所有的GNRs功能化的边缘与不同的侧基显示出的D峰的特征色散(8-22 cm-1/eV)。这归因于这些官能团的内部自由度,其充当分散活化缺陷。在大多数情况下,G峰显示出小到可忽略的分散,仅在边缘官能化控制不良的情况下才具有较大的值,超过了高度缺陷的石墨烯所报告的值。总之,我们已经表明,G和D峰的特征色散提供了进一步的洞察GNR的结构和功能化,通过使拉曼光谱的一个重要工具的GNR的表征。
2019-06-18 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
Identifying suitable substrates for high-quality graphene-based heterostructures
我们报告了一项扫描共聚焦拉曼光谱研究,该研究调查了大量不同衬底材料上的高质量化学气相沉积(CVD)石墨烯基异质结构的应变均匀性和整体应变和掺杂,这些衬底材料包括六方氮化硼(hBN)、过渡金属二硫属化物、硅、不同的氧化物和氮化物以及聚合物。通过对CVD石墨烯应用hBN辅助的、无污染的干法转移工艺,组装了具有低掺杂密度和低应变变化的高质量异质结构。这些原始异质结构的拉曼光谱对衬底诱导的掺杂和应变变化敏感,因此用于探测衬底材料对潜在高质量石墨烯器件的适用性。我们发现,衬底材料的平整度是获得或保持高质量石墨烯的关键因素。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Doping and Defect-Induced Germanene: A Superior Media for Sensing H2S, SO2, and CO2 gas molecules
基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了纯锗烯、缺陷锗烯和掺杂锗烯纳米片的结构、电子和气敏性质。我们的计算结果表明,虽然一个原始的锗纳米片吸附CO2弱,H2S适度,和SO2强烈,引入空位缺陷增加的灵敏度显着这是有前途的未来的气敏application.Mulliken人口分析赋予的气体分子和锗纳米片之间发生了可观的量的电荷转移,支持我们的结果的系统的吸附能。通过态密度分析进一步研究了锗烯纳米片与气体分子相互作用的增强效应,通过投影态密度分析了气体分子在气敏系统中的贡献,并研究了锗烯纳米片中B、N、Al等掺杂原子的引入对气敏性能的影响.掺杂锗烯的气敏性能与空位缺陷相比没有明显的改善,除了在氮掺杂锗烯上吸附CO2。
2017-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the Phase Transition and Electron-Phonon Coupling in 1T'-MoTe2 by Charge Doping: A Raman Study
过渡金属二硫属化合物(TMDs)是一类广泛研究的二维层状材料,以各种多晶型存在。MoTe 2的1 T '相是最重要的,因为据报道,与大多数已知的量子自旋霍尔(QSH)材料相比,它显示出具有~ 60 meV的相当大的带隙的量子自旋霍尔(QSH)行为。值得注意的是,虽然最初预测单层1 T '-MoTe 2显示QSH行为,但最近的理论研究声称,少层对应物也显示高阶拓扑行为。此外,1 T '-MoTe 2还通过破坏晶体的反转对称性而经历滞后相变到Td相(其为II型Weyl半金属)。虽然这两种拓扑相之间的相变是极其重要的,但其研究主要限于大块单晶薄片,从而没有充分探索维度的影响。我们研究了~ 1 T '-MoTe_2的相变与薄片厚度的关系。虽然我们的拉曼研究显示了薄(厚度<10 nm)薄片中相变的抑制[类似于报告Phys. Rev. B 97,041410(2018)],但我们已经通过实验证明了通过电荷掺杂在室温下稳定所需相(1 T '或Td)的可能性。此外,我们已经观察到明确的签名的电子-声子耦合在MoTe 2,它演变为薄片厚度和电荷掺杂的函数。
2021-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gate dependent Raman spectroscopy of graphene on hexagonal boron nitride
拉曼光谱是一种快速且非破坏性的成像方法,可用于监测石墨烯器件中的掺杂水平。我们在原子级平坦的六方氮化硼(hBN)薄片和SiO $_2$衬底上制备了化学气相沉积(CVD)生长的石墨烯。我们比较了它们的拉曼响应作为载流子密度的函数,使用离子凝胶作为顶栅。G峰位置、2D峰位置、2D峰宽度和2D峰面积与G峰面积的比率显示出与SiO $_2$相比hBN不同的对载流子密度的依赖性。使用二维映射的直方图来比较两个衬底之间的拉曼峰特性的波动。已发现hBN衬底由于其原子级平坦表面和减少的带电杂质而在相同电荷密度下产生较少波动。
2013-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low temperature crystallization of diamond-like carbon films to graphene by low energy plasma surface treatment
采用等离子体表面改性技术在绝缘类金刚石薄膜上制备石墨烯。结果表明,通过脉冲氩等离子体处理和在350 \degreeC下的热退火的组合,可以实现无定形碳到石墨烯的部分结晶。观察到的拉曼光谱对于缺陷石墨烯是典型的-分裂的D-和G-峰以及宽的2D-峰。这一结果非常令人鼓舞,我们希望通过改进这项技术,可以制造出无缺陷的石墨烯,这种石墨烯可以用于电子产品,而不会转移到其他衬底上。
2012-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Raman Linewidth Contributions from Four-Phonon and Electron-Phonon Interactions in Graphene
拉曼峰位置和线宽提供了对材料中声子非谐性和电子-声子相互作用(EPI)的深入了解。对于单层石墨烯,先前的第一性原理计算已经产生了随着温度升高而减小的线宽,这与测量结果相反。在这里,我们明确地考虑四声子非谐性,声子重整化和电子-声子耦合,并发现所有这些都是重要的,成功地解释了$G$峰频移和线宽在我们的悬浮石墨烯样品在很宽的温度范围内。四声子散射贡献了随温度增加的显著线宽,而EPI的温度依赖性被发现在掺杂阈值($\hbarω_G/2$,其中$ω_G$是$G$声子的频率)以上被反转。
2021-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy of graphene at high pressure: substrate and pressure transmitting media effects
采用极性和非极性压力传输介质(PTM)研究了在多晶铜上化学气相沉积生长的石墨烯的拉曼光谱的压力演化。G和2D拉曼谱带表现出类似的压力斜率的PTM无论任何无意的初始掺杂和/或应变的样品。我们的分析表明,任何压力引起的电荷转移效应是微不足道的影响石墨烯的压力响应。这是由由于压力引起的衬底收缩引起的机械应力和衬底到石墨烯层的转移效率以及PTM-石墨烯相互作用决定的。对于非极性PTM,在PTM固化状态下观察到石墨烯的特殊压力行为,类似于独立石墨烯的压力行为。
2013-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Doping Graphene via Organic Solid-Solid Wetting Deposition
有机固体-固体润湿沉积(OSWD)使得能够在不需要溶解度或真空条件的情况下制造超分子结构。该技术是基于一个过程,直接产生二维单层从三维固体有机粉末。因此,可以使不溶性有机颜料和半导体在环境条件下在基底表面(例如石墨烯和碳纳米管)上诱导单层自组装。因此,上述事实打开了OSWD在碳基纳米电子学背景下的带隙工程应用的潜力。然而,石墨烯通过OSWD的掺杂尚未得到验证,主要是由于经典的OSWD制备过程不允许通过拉曼光谱进行分析,拉曼光谱是确定石墨烯掺杂的主要技术之一。因此,在这里,我们描述了一种新的方法来诱导OSWD石墨烯导致适合于拉曼光谱的样品。分析揭示了石墨烯的拉曼光谱内的峰位移,这是p型掺杂的特征。化学掺杂的其他证据是通过扫描隧道光谱学发现的。该结果开辟了一种非常容易应用,低成本和环保的方式,用于通过市售的有机颜料掺杂石墨烯。
2017-09-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.atm-clus
Atmospheric Oxygen Binding and Hole Doping in Deformed Graphene on a SiO2 Substrate
利用显微拉曼光谱和扫描隧道显微镜研究了二氧化硅衬底上石墨烯的结构畸变与空穴掺杂的关系。观察到的拉曼G带的上移表示电荷掺杂,而不是压缩应变。两个独立的因素控制掺杂:(1)石墨烯耦合到衬底的程度,以及(2)暴露于氧气和水分。由于与SiO2的紧密耦合,热退火引起明显的结构畸变,并激活双原子氧从石墨烯接受电荷的能力。气流实验表明,干燥的氧气可逆地掺杂石墨烯;掺杂变得更强,更不可逆的水分的存在下,并在很长一段时间。我们建议,氧分子阴离子是稳定的水溶剂化和静电结合的二氧化硅表面。
2010-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Theory of Graphene Raman Spectroscopy
拉曼光谱在石墨烯和相关碳系统的研究中起着关键作用。石墨烯可能是近年来许多新应用(包括电子产品)中最有前途的材料。本文首次将传统的Kramers-Heisenberg-Dirac(KHD)拉曼散射理论(1925-1927)推广到晶态石墨烯。它需要不同的声子产生机制和声子能量比流行的“双共振”拉曼散射模型。后者从未与KHD进行过比较。在KHD中,声子与电子和空穴一起立即产生,我们称之为电子-空穴-声子三重态,它不会受到泡利阻塞。一个新的机制,为双声子生产我们命名为“过渡滑动”解释了亮度的2D模式和其他泛音,作为线性(狄拉克锥)电子色散的结果。滑动的直接证据在于2011年\cite{chenCrommie}进行的空穴掺杂实验。整个范围的电子跃迁是允许的,甚至可以建设性地干涉相同的激光能量和声子q,解释了色散,带宽和强度的许多两个声子拉曼带。石墨烯的整个拉曼光谱,包括色散带和固定带,对称性不禁止的缺失带,弱带,泛音带,斯托克斯反斯托克斯异常,个别带宽,掺杂趋势和D-2D带间距异常自然直接出现在KHD理论中。
2015-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Doping effects on charge density instability in non-centrosymmetric PbxTaSe2
本文报道了利用拉曼散射实验研究Pb掺杂二硫属化合物PbxTaSe 2的振动和电子性质。我们观察到一个显着的变化的主要振动模式与铅浓度x。振动模式的浓度依赖性类似于TaSe 2中振动模式对沿c轴方向的晶体层数的依赖性[1]。PbxTaSe2的拉曼光谱的温度和偏振依赖性揭示了额外的宽模式在低频范围内的剩余电荷密度波,诱导的障碍,或PbSe相的Pb和TaSe2层的界面中形成的背景下进行了讨论。
2015-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced Raman Scattering on Functionalized Graphene Substrates
研究了罗丹明6G分子在纯石墨烯、氟化石墨烯和4-硝基苯基功能化石墨烯基底上的石墨烯增强拉曼散射。通过制作大的拉曼图,研究了拉曼信号增强的均匀性。拉曼信号的相对增强被证明是依赖于官能团,这是合理的原始,氟化和4-硝基苯基官能化的石墨烯基板的不同掺杂水平。首次考虑了石墨烯的费米能和分子的声子能的影响,以解释增强。这种方法使得能够理解增强,而无需假设石墨烯表面上分子的均匀性。通过改变激发能,进一步证明了理论与实验数据的一致性。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
XPS evidence for molecular charge-transfer doping of graphene
通过采用X射线光电子能谱学(XPS),我们已经能够建立在覆盖有电子受体(TCNE)和供体(TTF)分子的少层石墨烯中发生电荷转移掺杂。我们已经进行了定量的估计,在这些配合物中的电荷转移的程度,并阐明了他们的拉曼G带的不寻常的位移的起源,并解释了在n-和p-掺杂的电导率的依赖性的差异。该研究揭示了电荷转移掺杂和电化学掺杂明显不同的原因。
2012-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Phase Stability and Raman/IR Signatures of Ni-Doped MoS$_2$ from Density-Functional Theory Studies
Ni掺杂的MoS $_2$是具有有用的摩擦学、光电和催化性能的层状材料。关于掺杂的MoS $_2$的实验和理论主要集中在单层或有限颗粒上:缺乏对本体Ni掺杂的MoS $_2$的理论研究,并且Ni改变本体性质的机制在很大程度上不确定。我们使用密度泛函理论计算,以确定的结构,机械性能,电子性能和形成能量的体Ni掺杂的2 H-MoS $_2$作为掺杂浓度的函数。我们发现了四种亚稳结构:Mo或S取代,四面体(t-)或八面体(o-)插入。我们计算相图作为化学势的函数来指导实验合成。凸壳分析表明,T-嵌入(有利于O-嵌入)是相当稳定的,对相分离,并与其他化合物含有镍,钼,和S的掺杂形成能约为0.1毫电子伏/原子。插层形成强的层间共价键并且不增加$c$ -参数。Ni掺杂在MoS $_2$中的电子态密度中产生新的态,并移动费米能级,这对于调节电子和光学性质是感兴趣的。我们计算的红外和拉曼光谱,并找到新的峰值和位移,在现有的峰值是独特的每个掺杂剂的网站,因此可用于识别网站的实验,这一直是一个挑战,做决定性的。
2021-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Crystallization of diamond-like carbon to graphene under low energy ion beam modification
提出了低能离子束改性在绝缘的类金刚石碳膜的顶部产生石墨烯。在这种低温制造过程中,由于点缺陷的产生和离子轰击引起的增强扩散,无定形碳的表面可以结晶为石墨烯。在实验中,使用130 eV氩离子照射。改性后样品表面电阻率下降。在633 nm处测量的样品的拉曼光谱显示部分结晶,并且与缺陷石墨烯的光谱相似。这一结果非常令人鼓舞,我们希望通过改进这一技术,将有可能制造出无缺陷的石墨烯,这种石墨烯可以用于电子产品,而不需要转移到其他衬底上
2011-06-06 cond-mat.mtrl-sci
The role of substrate bias and nitrogen doping on the structural evolution and local elastic modulus of diamond-like carbon films
采用等离子体增强化学气相沉积法在硅衬底上制备了类金刚石薄膜。系统地研究了衬底偏压和氮掺杂对类金刚石薄膜结构演化和局部弹性模量的影响。拉曼光谱研究表明,石墨C=C sp2键合的量随衬底偏压和氮掺杂而增加。发现膜中的密度和氢浓度分别从0.7至2.2 g/cm 3和16至38原子%变化,这取决于DLC膜中的衬底偏压和氮浓度。原子力声学显微镜(AFAM)分析表明,拉曼光谱,卢瑟福背散射和弹性反冲检测分析估计的局部弹性模量和结构特性之间的直接相关性。AFAM分析进一步证实了未掺杂DLC膜在高衬底偏压(> -150V)下软第二相的演化。此外,N掺杂导致即使在-100 V的较低衬底偏压下在DLC膜中形成这种软第二相。AFAM研究为“亚注入生长模型”提供了直接的微观证据,该模型预测了在高衬底偏压下在DLC基体中形成石墨第二相。
2017-03-27 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
Macroscopic yarns of FeCl$_{3}$-intercalated collapsed carbon nano-tubes with high doping and stability
高度结晶的纳米碳的宏观阵列提供了改变其低维成分的电子结构的可能性,例如通过掺杂,并研究所产生的集体体行为。在石墨层间插入电子给体或受体是一种很有吸引力的方法,可以在不破坏$2$共轭体系的情况下可逆地增加载流子浓度。这项工作证明了FeCl $_{3}$嵌入到由塌陷(扁平)碳纳米管组成的纤维中。塌陷的碳纳米管束,类似于石墨纳米带的微晶,主机细长的层状FeCl $_{3}$晶体的数百个$nm$长,比以前的报告石墨材料长得多,可直接观察到的透射电子显微镜和X射线衍射。嵌入的CNT纤维在暴露于环境条件下数月后保持稳定,部分原因是在晶体边缘自发形成FeClO的钝化单层,从而防止嵌入剂的解吸和进一步水解。拉曼光谱显示大量的电子从CNT转移到FeCl $_{3}$,一种众所周知的受体,如通过G带上移至$25 cm^{-1}$所观察到的。在解析了塌陷的CNT的内层和外层的拉曼特征之后,可以解耦电荷转移对拉曼上移的应变和动态效应贡献,从而在插层系统中给出了$- 0.72 eV$的费米能级下移和$5.3X10^{13}$ $cm^{-2}$($0.014$电子/碳原子)的大的平均自由载流子浓度。四探针电阻率测量表明,在插入后,导电性增加了六倍
2021-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Defect scattering in graphene
通过500 eV的Ne和He离子照射SiO2上的石墨烯产生缺陷,该缺陷引起谷间散射,这从显著的拉曼D带强度中显而易见。缺陷散射给出与载流子密度成比例的电导率,其中迁移率随着离子剂量的倒数而减小。迁移率的下降是四倍以上的类似浓度的单电荷杂质。最小电导率与迁移率成比例地降低到低于4e^2/(pi*h)的值,这是石墨烯没有谷间散射的最小理论值。有缺陷的石墨烯在低温下显示出发散的电阻率,表明绝缘行为。结果是最好的解释离子诱导形成的晶格缺陷,导致在中间的间隙状态。
2009-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Electrochemical doping in H-terminated diamond films: Impact of O-functionalization and insights from in-situ Raman spectro electrochemistry
Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Indira Gandhi Centre for Atomic Research(印地拉·甘地原子研究中心)
研究通过聚合物电解质门控场效应晶体管探讨氢终止钻石薄膜的氧功能化对性能的影响,发现氧终止使表面疏水性降低,电导率和载流子密度变化,同时揭示电化学门控对钻石拉曼光谱的影响。
2026-04-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Operability timescale of defect-engineered graphene
本文通过实验和分子动力学模拟研究了低能电子辐照在石墨烯中产生缺陷的时间演化,发现缺陷在最初10小时保持最高密度,一个月后重构至稳定状态,为富缺陷石墨烯器件的可操作时间尺度及其在纳米电子学、传感和储能中的应用提供了依据。
2023-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Multi-wavelength Raman scattering of nanostructured Al-doped zinc oxide
在这项工作中,我们提出了一个详细的拉曼散射研究氧化锌和铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜的特点是各种纳米结构和形态,并通过脉冲激光沉积(PLD)在不同的氧气压力条件下合成。在纳米/介观尺度上具有相似形貌的纯ZnO和AZO薄膜的拉曼数据的比较允许调查拉曼特征(峰或带位置、宽度、相对强度)与材料性质(例如局部结构有序、化学计量和掺杂)之间的关系。此外,拉曼光谱测量与三个不同的激发线(532,457和325 nm)指出了振动和电子性质之间的强相关性。这一观察结果证实了多波长拉曼研究的相关性,以获得先进的掺杂氧化物材料的完整结构表征。
2013-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Relation between cuprate superconductivity and magnetism: A Raman study of (CaLa)(BaLa)$_{2}$Cu$_{3}$O$_{y}$
利用拉曼散射和μ子自旋转动研究了电荷补偿反铁磁(Ca $_{x}$ La $_{1-x}$)(Ba $_{1.75-x}$ La $_{0.25+x}$)Cu $_{3}$ O $_{y}$单晶.在该体系中,参数$x$通过键距和屈曲角控制Cu-O-Cu超交换相互作用。氧含量$y$控制电荷掺杂。在没有掺杂的情况下,双磁振子峰位置与超交换强度$J$成正比。我们发现,$x$和$y$影响的峰值位置相当大。从μ子自旋旋转确定的Néel温度在相同的样品上独立地证实了磁相互作用对$x$和$y$的强烈依赖性。我们发现一个相当大的增加,在最高超导转变温度$T_{c}^{max}$与$J$。这是强有力的证据,轨道重叠的重要性,超导在这个家庭的铜酸盐。
2014-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonon Raman scattering in LaMn1-xCoxO3 (x = 0, 0.2, 0.3, 0.4, and 1.0)
通过测量295和5 K温度下的拉曼光谱,研究了类钙钛矿LaMn 1-xCoxO 3(x = 0,0.2,0.3,0.4和1.0)中的拉曼激活声子.与Co掺杂的光谱中的变化与正交畸变的减少。令人惊讶的是,更多的声子线比允许的菱形LaCoO 3结构中观察到的光谱。
2004-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Investigation of Electron-Phonon Coupling in Epitaxial Silicene by In-situ Raman Spectroscopy
本文报道用原位拉曼光谱研究了Ag(111)表面硅烯层中Dirac费米子与晶格振动之间的特殊耦合,即电子-声子耦合(EPC)。我们发现,由于硅烯和衬底之间的晶格失配以及衬底的电荷掺杂导致的拉伸应变,EPC被显著调制。确定了硅烯中二维电子气散射的特殊声子模。通过拉曼散射检测EPC和狄拉克费米子之间的关系,将为研究二维蜂窝材料的奇异性质提供一条直接的途径。
2015-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy as a versatile tool for studying the properties of graphene
拉曼光谱是石墨烯研究的一个组成部分。它用于确定层的数量和方向、边缘的质量和类型以及扰动的影响,例如电场和磁场、应变、掺杂、无序和官能团。这反过来又提供了对所有$sp^2$键合的碳同素异形体的深入了解,因为石墨烯是它们的基本构建块。在这里,我们回顾了最先进的,未来的发展方向和开放的问题,在拉曼光谱的石墨烯。我们描述了重要的物理过程,其重要性只是最近才被认识到,如各种类型的共振在发挥作用,量子干涉的作用。我们更新了所有的基本概念和符号,并提出了一个术语,能够描述文献中的任何结果。最后,我们强调的潜力,拉曼光谱的层状材料以外的石墨烯。
2013-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Fluoride doping into SiO2-MgO-CaO bioactive glass nanoparticles: bioactivity, biodegradation and biocompatibility assessments
Faculty of Materials Science and Engineering, K. N. Toosi University of Technology(材料科学与工程系,K.N.托基理工大学);Cellular and Molecular Research Center, Basic Health Sciences Institute, Shahrekord University of Medical Sciences(细胞与分子研究中心,基础健康科学研究所,沙赫鲁德医科大学)
本研究首次探讨了氟化物掺杂SiO2-MgO-CaO生物活性玻璃的生物活性、降解性和相容性,发现最佳掺杂水平可提升生物活性和相容性。
2025-12-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.bio-ph
X-ray photoelectron spectroscopy, Raman and photoluminescence studies on formation of defects in Cu:ZnO thin films and its role in non-linear optical features
研究了Cu:ZnO喷涂薄膜的结构、光学、形貌和非线性光学性质。Cu:ZnO薄膜的表面形貌均匀,无裂纹,颗粒呈豌豆状分布。在Cu:ZnO薄膜的X射线光电子能谱学谱中观察到的峰位移推断了薄膜中存在的缺陷态。在939.9 eV处观察到的Cu 2 P芯能级谱的卫星峰证实了膜中Cu的+2氧化态。利用光致发光(PL)和拉曼光谱研究了Cu掺杂后纳米结构中额外缺陷能级的形成。观察到了紫、蓝、绿光谱区的发光中心。对于5% Cu:ZnO薄膜,最突出的发射集中在蓝色中心。PL发射强度的增强证实了Cu掺杂后缺陷态密度的增加。UV发射峰向可见光区的偏移验证了掺杂后膜中非辐射复合过程的增加。在拉曼分析中观察到的声子模式约439,333和558 cm-1确认的结晶度和缺陷态的形成在膜中的改善。X射线衍射分析表明,薄膜为单相纤锌矿结构,择优取向平行于C轴(0 0 2)。三阶光学极化率\c{hi}(3)从3.5 × 10 ~(-4)增加到2.77 × 10 ~(-3)esu,这是由于在薄膜中形成的不同缺陷能级的电子跃迁增强和连续波激光照射引起的局部加热效应所致。利用Nd:YAG激光器在1064 nm和8 ns脉冲宽度下研究了增强的三次谐波产生信号,显示了Cu:ZnO薄膜在三倍频应用中的可靠性。
2019-04-27 cond-mat.mtrl-sci
In-plane orientation effects on the electronic structure, stability and Raman scattering of monolayer graphene on Ir(111)
我们采用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了Ir(111)上外延单层石墨烯的两种旋转变体的电子结构。随着生长,更丰富的R 0变体几乎是电荷中性的,在费米能级附近的石墨烯和Ir带之间具有强杂交。石墨烯费米面及其复制品与Ir费米面中的Van Hove奇点完全重合。亚晶格对称性破缺在狄拉克交叉处引入了一个小的能隙诱导势,这是通过使用K原子对石墨烯进行n掺杂来揭示的。主带和复制带之间的能隙(源自石墨烯和Ir晶格之间的莫尔干涉图案)被示出为由于与Ir带的杂化而沿着微区边界是不均匀的。提出了一种电子介导的相互作用来解释R 0变体的稳定性。在平面内旋转30°的变体R30在生长时是p掺杂的,并且K掺杂显示在狄拉克交叉处没有带隙。在ARPES测量中没有发现复制带。R30变体的拉曼光谱表现出石墨烯的特征声子模式,而R 0光谱没有特征。这些结果表明,薄膜/基底的相互作用从化学吸附(R 0)转变为物理吸附(R30)与面内取向。最后,石墨烯覆盖的Ir的功函数低于清洁衬底,但高于石墨。
2010-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Probing the Intrinsic Properties of Exfoliated Graphene: Raman Spectroscopy of Free-Standing Monolayers
研究了通过机械剥离石墨制备的原始的、自支撑的石墨烯单层的性质。石墨烯单层,悬挂在开放的沟槽,检查通过空间分辨拉曼光谱的G-,D-和2D-声子模式。G-模式声子表现出降低的能量(1580 cm-1)和增加的宽度(14 cm-1)相比,支持在二氧化硅覆盖的基板上的石墨烯单层的响应。从G模式拉曼光谱的分析中,我们推断出独立的石墨烯单层基本上是未掺杂的,残余载流子浓度的上限为2x10^11 cm-2。在支撑区域上,观察到明显更高且空间不均匀的掺杂。基于非常弱的拉曼D模式响应,独立的石墨烯单层显示出很小的局部无序。与样品的支撑区域的频率相比,独立石墨烯单层的双声子2D模式在频率上下移,并且表现出变窄的正偏斜线形。
2009-01-06 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
Anomalous electronic Raman scattering in Na_xCoO_2 H_2O
对Na_{x} CoO_2·yH_2O单晶的Raman散射实验表明,在很宽的掺杂范围内,在100 cm-1附近有一个明显的电子峰,截止值约为560 cm-1。超导和非超导样品的电子拉曼光谱在室温下是相似的,但随着温度的降低,以明显不同的方式演变。对于超导样品,在冷却到T* sim 150 K以下时,低能谱权重被耗尽,这表明在非超导材料中不存在的赝能隙的开口。在T* 以下观察到的弱附加声子模式表明,赝能隙与电荷有序有关。
2005-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kohn anomalies and non-adiabaticity in doped carbon nanotubes
金属单壁碳纳米管(SWNTs)的高频拉曼活性声子模式被认为是由Kohn异常(KAs)表征的,该异常被期望通过掺杂诱导的费米能级$ε_F$的调谐来修改,该费米能级通过SWNTs与碱金属原子的嵌入或通过施加栅极电势来获得。我们提出了一个(9,9)金属单壁碳纳米管的声子性质作为电子掺杂的函数的密度泛函理论(DFT)研究。对于这样的研究,我们使用,在标准的DFT计算的振动特性,玻恩-奥本海默(BO)近似。我们还开发了一个分析模型,能够再现和解释我们的DFT结果。DFT计算和该模型预测,为增加掺杂水平,一系列EPC诱导KA的振动模式平行于管轴的布里渊区的$\mathbfΓ$点,通常在拉曼光谱中表示为$G^-$峰。这样的KA将在每次填充新的导带时出现。然而,我们表明,他们是一个人工制品的BO近似。包括非绝热(NA)效应显着影响的结果,预测KA在$\mathbfΓ$只有当$ε_F$接近带交叉$E_{X}$。对于每个带交叉,对于$ε_F=E_{X}\pm \hbarω/2$出现双KA,其中$\hbarω$是声子能量。特别地,对于1.2 $nm$金属纳米管,我们预测KA在约$N_{el}/C=\pm 0.0015$原子($ε_F\approx \pm 0.1 ~eV$)的掺杂水平下发生在所谓的$G^-$峰中。此外,我们预测的拉曼线宽的$G^-$峰显着降低$|ε_F| \geq \hbarω/2$。
2007-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft