Thickness dependent transition from the 1T$^\prime$ to Weyl semimetal phase in ultrathin MoTe$ _{2} $: Electrical transport, Noise and Raman studies
1 T $^\prime$ -MoTe $_2$块材在$\sim$ 240 K发生了从1 T $^\prime$到Weyl半金属(WSM)$ T_{d} $相的结构相变。在超薄晶体中,这种相变和两相中的输运性质还没有被研究。在这里,我们报告的电输运,$1/f$噪声和拉曼研究超薄1 T $^\prime$ -MoTe $_2$($\sim$ 5至16 nm厚)场效应晶体管(FET)设备作为温度的函数。厚度为16 nm和11 nm的电阻率分别在208 K和178 K的温度下显示出最大值,从半导体到半金属相的过渡,迄今为止在体样品中没有观察到。11 nm厚晶体的拉曼频率和线宽在178 K附近发生变化,这归因于WSM相中增强的电子-声子相互作用对声子自能的额外贡献。此外,低温下的电阻率在低于20 K时显示出上升,同时低频$1/f$噪声的功率谱密度出现最大值。后者排除了金属-绝缘体转变(MIT)是导致电阻率在20 K以下上升的原因。低温电阻率遵循$ρ\propto 1/T$,随温度升高变为$ρ\propto T$,支持电子-空穴对称Weyl节点处的电子-电子相互作用物理。这些观测结果将为揭示层状超薄范德华材料中WSM态的性质铺平道路。
2021-09-03 cond-mat.mes-hall
Evolution of Raman spectra in Mo$_{1-x}$W$_x$Te$_2$ alloys
过渡金属二硫属化合物(TMD)的结构多态性为发展先进电子学提供了令人兴奋的机会。例如,MoTe $_2$在环境温度和压力下以2 H半导体相结晶,但在高温下转变为1 T $^\prime$半金属相。将MoTe $_2$与WTe $_2$合金化降低了这两相之间的能垒,同时还允许进入T $_d$ Weyl半金属相。因此,MoWTe $_2$合金系统是发展相变存储器技术的有希望的。然而,实现这一目标需要详细了解MoTe $_2$ -WTe $_2$系统中的相组成。我们结合偏振分辨拉曼光谱与X射线衍射(XRD)和扫描透射电子显微镜(STEM)研究MoWTe $_2$合金在整个组成范围x从0到1。我们确定的拉曼和XRD特征的2 H,1 T $^\prime$,和T $_d$结构相,同意密度泛函理论(DFT)的计算,并使用它们来识别相场的MoTe $_2$ -WTe $_2$系统,包括单相2 H,1 T $^\prime$,和T $_d$区域,以及两相1 T $^\prime$ + T $_d$区域。MoWTe $_2$合金中由成分涨落引起的无序破坏了反转和平移对称性,导致红外1 T $^\prime$ -MoTe $_2$模的激活和2 H-MoWTe $_2$合金中双共振拉曼过程的增强.成分波动限制了声子相关长度,我们估计通过拟合所观察到的非对称拉曼线型与声子约束模型。这些观察揭示了无序在Mo…
2017-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature-activated layer-breathing vibrations in few-layer graphene
我们研究了激光加热控制的不同温度(400 - 900 K)下独立式少层石墨烯(FLG)的低频拉曼光谱。在高温下,我们观察到的刚性平面层呼吸模式(LBM)振动的最低频率分支的基本拉曼模式。模式频率从双层膜的81 cm-1显著红移到8层膜的23 cm-1。的厚度依赖性很好地描述了一个简单的模型的耦合振荡器。值得注意的是,LBM拉曼响应在室温下是不可观察的,并且在较高温度(>600 K)下开启,拉曼强度急剧增加。观察表明,LBM振动被吸附在石墨烯表面上的分子强烈抑制,但在高温下发生解吸时被激活。
2014-07-11 cond-mat.mes-hall
Raman scattering in transition metal dichalcogenides MTe2 (M = Mo, W)
我们进行了比较偏振拉曼散射研究MoTe 2和WTe 2。通过旋转晶体来调节晶体的主轴与入射/散射光的偏振之间的角度,我们获得了所有观察到的模式的强度的角度依赖性,这与仔细的对称性分析完全一致。结合这些结果与第一性原理计算,我们清楚地确定了观察到的声子模式在不同的阶段,这两种晶体。在高对称性相1 T '-MoTe_2(300 K)中对15个喇曼激活声子模(10Ag+5 Bg)进行了归属,在低对称性相Td-MoTe_2(10 K)中观察到了11个喇曼激活声子模(11 A_1 + 6A_2),在低对称性相Td-WTe_2中观察到了12个喇曼激活声子模(8A_1 + 4A_2)。目前的工作提供了有关过渡金属二硫属化物的晶格动力学的基本信息,并可能在这类材料中的极大的磁阻(MR)的理解有一定的启发。
2016-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Activated Vibrational Modes and Fermi Resonance in Tip-Enhanced Raman Spectroscopy
以金基底上的对氨基苯硫酚(PATP)分子为原型,利用高真空针尖增强拉曼光谱(HV-TERS)研究了PATP分子的振动光谱,结果表明PATP分子的振动光谱明显不同于典型的表面增强拉曼光谱。详细的第一性原理计算有助于将TERS测量中的拉曼峰归属为二巯基偶氮苯(DMAB)的拉曼活性和红外(IR)活性振动模式,从而为PATP二聚转化为DMAB提供了强有力的光谱证据。IR活动模式的激活是由于高度不对称的尖端表面几何形状的间隙区域内的增强的电磁场梯度效应。我们的TERS测量还实现了某些振动模式的分裂,由于费米共振之间的基本模式和泛音的不同模式或组合模式。这些发现有助于拓宽TERS作为一种有前途的超灵敏分子光谱技术的多功能性。
2011-12-19 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus
Persistence of Monoclinic Crystal Structure in Three-Dimensional Second-Order Topological Insulator Candidate 1T'-MoTe2 Thin Flake without Structural Phase transition
本研究针对三维二阶拓扑绝缘体候选材料1T'-MoTe₂的低温结构相变问题,通过拉曼光谱发现厚度低于19.5nm的薄片在80K低温下仍保持单斜结构,为实现低温SOTI态提供了材料平台。
2023-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase-selective orbital-charge conversion in $\mathrm{MoTe_2}$
Universidade Federal de Pernambuco(巴西联邦伯南布哥大学);Universidade Federal de Viçosa(巴西联邦维索萨大学);Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF)(巴西物理研究中心)
本文通过厚度驱动的结构相变,在MoTe2中实现了相选择性的轨道-电荷转换,金属1T'相表现出额外的横向电荷转换信号,归因于轨道Rashba-Edelstein机制。
2026-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Forbidden Layer-Breathing Modes in Layered Semiconductor Materials Activated by Phonon and Optical Cavity Effects
本文报道层状半导体中拉曼禁阻层呼吸模式,提出空间干涉模型,揭示光学腔与声子腔通过一维周期电子态介导实现空间相干光子-声子耦合,并阐明强度对层数、波长和折射率失配的依赖。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Rigid-layer Raman-active modes in $N$-layer Transition Metal Dichalcogenides: interlayer force constants and hyperspectral Raman imaging
本文报道了$N$ -层过渡金属二硫属化物刚性层喇曼激活模的比较研究。考虑了三角棱柱(2 Hc,如MoSe $_2$、MoTe $_2$、WS $_2$、WSe $_2$)和畸变八面体(1 T ',如ReS $_2$和ReSe $_2$)相。拉曼激活的面内层间剪切模和面外层间呼吸模表现为波数在0-40 cm $^{-1}$范围内的明确特征。这些刚性层模式很好地描述了一个基本的线性链模型,从该层间力常数很容易提取。值得注意的是,这些力常数都被发现是相同的数量级。最后,我们表明,突出的层间剪切和呼吸模式的功能,允许高精度的高光谱拉曼成像的$N-$层域内一个给定的过渡金属dichalcogenide薄片。
2017-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Phase evolution and superconductivity enhancement in Se-substituted MoTe$_2$ thin films
过渡金属二硫属化合物$-$($-$,Mo,and $=$,Se,S)具有极强的自旋轨道耦合(SOC)和众多的晶相,导致了各种新的物理现象,如在单层$-$和$-$中分别实现的伊辛超导和量子自旋霍尔效应。MX $_2$结构从2H到Td相的连续剪裁可以通过将超导性和量子自旋霍尔效应结合在一起而在一个材料系统中实现长期$-$寻求的拓扑超导性。通过Raman光谱、X射线光电子能谱(XPS)、扫描透射电子显微镜成像(STEM)以及电输运测量,我们证明了随着Se取代浓度的增加,可以实现从Td到1T $'$再到2H多型体的连续结构相变。更重要的是,Se的$-$取代显著提高了MoTe $_2$薄膜的超导电性,这被解释为引入了双$-$带超导电性。化学成分诱导相变为研究$_{+-}$超导性和可能的拓扑超导性以及开发基于MX $_2$材料的$-$相敏器件提供了一种新的策略。
2019-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic interactions and the puzzling absence of any Raman mode in EuTiO3
在80-300 K温度范围内对多晶陶瓷样品和EuTiO_3单晶进行了拉曼光谱研究。虽然同步辐射XRD数据清楚地表明立方到四相相变约282 K,没有模式的对称性允许拉曼活性声子被发现在四相,相反的情况下的同源SrTiO 3。为了研究这一独特特性的演变,EuxSr 1-xTiO 3(x=0.03-1.0)的陶瓷,其特征在于通过同步辐射XRD的结构相变也已通过拉曼光谱研究,验证了非常强烈的影响拉曼产量由Eu取代。通过施加外部磁场或可选地流体静压力,在拉曼光谱中激活模式。被激活的主模式的温度依赖性显示出显着的协议与理论预测。我们归因于一个令人困惑的拉曼模式的缺乏机制,驱动立方结构到四元结构的相变,并使拉曼张量反对称的强自旋-晶格相互作用。相反,外部扰动诱导对称拉曼张量允许甚至对称模式存在于光谱中。先前的EPR、μ子散射和磁性测量表明,顺磁相内部深处存在小的磁性相互作用。为了探测这些磁相互作用在我们的EuTiO 3多晶样品和测试我们的假设,我们进行了温度依赖性XAS/XMCD,这支持存在的磁性纳米畴,甚至接近室温。
2020-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Splitting of interlayer shear modes and photon energy dependent anisotropic Raman response in $N$-layer ReSe$_2$ and ReS$_2$
利用超低频显微拉曼光谱研究了$N$ -层间二硒化物(ReSe $_2$)和二硫化硒化物(ReS $_2$)的层间声子模.这些过渡金属二硫属化物表现出稳定的畸变八面体(1 T ')相,具有显著的面内各向异性,导致(面内)层剪切模式的相当大的分裂。与层间剪切模式和(面外)层间呼吸模式的测量频率相关联的扇形图由有限线性链模型完美地描述,并允许确定层间力常数。对于ReSe $_2$和ReS $_2$发现几乎相同的值。后者明显小于石墨和三棱柱中报道的层间力常数,但在同一数量级上(2 Hc)过渡金属二硫属化物(例如MoS $_2$,MoSe $_2$,MoTe $_2$、WS $_2$、WSe $_2$),证明了范德华相互作用在$N$层ReSe $_2$和ReS $_2$。面内各向异性导致所有拉曼模式的强度的复杂角度依赖性,其可以凭经验用于确定晶体取向。然而,我们也证明了拉曼响应的角度依赖性极大地依赖于入射光子能量,从而揭示了ReSe $_2$和ReS $_2$中共振激子-声子耦合的重要性。
2016-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Digital Twin of Monolayer Janus Transition Metal Dichalcogenides
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
本文提出了一种用于单层Janus过渡金属二硫化物的拉曼数字孪生库,通过理论计算预测其独特的拉曼指纹,以辅助实验研究和材料开发。
2025-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dephasing of G-Band Phonons in Single-Wall Carbon Nanotubes Probed via Impulsive Stimulated Raman Scattering
利用脉冲受激斯托克斯和反斯托克斯喇曼散射研究了单壁碳纳米管中G带声子的相干动力学。我们的模型很好地解释了探测能量对声子振幅的依赖性,以及在啁啾脉冲激发下斯托克斯和反斯托克斯分量之间的优先发生。所观察到的失相速率的温度依赖性清楚地表现出热激活的组件,与径向呼吸模式(RBM)的频率相一致的激活能。这一事实提供了一个清晰的画面,通过与RBM通过非谐性相互作用的随机频率调制的光学声子的相移。
2012-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman spectrum of Janus transition metal dichalcogenide monolayers WSSe and MoSSe
Janus过渡金属二硫属化物(TMDs)失去了普通TMDs的水平镜像对称性,导致出现额外的特征,例如天然压电性、Rashba效应和增强的催化活性。虽然拉曼光谱是一种必不可少的非破坏性的,相位和成分敏感的工具,以监测材料的合成,Janus单层的拉曼光谱的全面研究仍然缺失。在这里,我们讨论的拉曼光谱的WSSe和MoSSe在室温和低温下测量,近共振和关闭。通过结合偏振分辨拉曼数据与声子色散的计算和使用对称性的考虑,我们确定了四个一阶拉曼模式和高阶双声子模式。此外,我们观察到缺陷激活的声子过程,这提供了一条通往定量评估的缺陷浓度,因此,合成的材料的晶体质量的路线。我们的工作为Janus TMD单分子膜的材料合成、研究和应用奠定了坚实的基础。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci