Pressure-dependent structure of BaZrO$_3$ crystals as determined by Raman Spectroscopy
电介质钙钛矿BaZrO $_3$的结构,长期以来已知在室温下是立方的,没有任何结构相变随温度的变化,最近已经有争议,具有不同的基态结构,具有较低的对称性,涉及八面体旋转。压力相关的拉曼散射测量可以识别能量相邻的多晶型物的层次结构,从而有助于理解其在大气压下的基态结构。在这里,拉曼散射光谱的高品质BaZrO $_3$单晶生长的光学浮区法进行了研究,从1大气压到42 GPa的压力范围内。首先,基于在大气中测量的红外光谱和拉曼光谱的分析,发现所有观察到的振动模式可以根据立方$Pm\bar{3}m$结构来指定。此外,通过施加压力,两个结构相变被发现在8.4和19.2 GPa,一个从立方到菱形$R\bar{3}c$相和另一个从菱形到四角$I4/mcm$相。基于两次压力诱导的结构相变,证实BaZrO $_3$在室温和常压下的真实基态结构为立方相,而菱面体相是最接近的第二种。
2022-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Bandgap widening and behavior of Raman-active phonon modes of cubic single-crystalline (In,Ga)$_2$O$_3$ alloy films
本文研究分子束外延生长的立方(In,Ga)$_2$O$_3$合金薄膜,发现Ga掺入导致带隙蓝移,并利用拉曼声子模式频率作为测定Ga含量的灵敏指标。
2021-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Soft Mode in cubic PbTiO3 by Hyper-Raman Scattering
超拉曼散射实验允许收集PbTiO 3晶体在顺电相的最低F1 u对称模式的光谱高达930 K,以及下降到相变以上约1 K。它被认识到,这种模式是完全负责的居里-外斯行为的介电常数高于Tc。在相变附近,该声子频率软化到17 cm-1,并且其光谱可以很好地建模为单个阻尼谐振子的响应。它的结论是,PbTiO 3构成一个干净的例子软模式驱动的铁电系统。
2012-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Temperature-dependent Raman scattering of DyScO3 and GdScO3 single crystals
我们报道了DyScO3和GdScO3单晶从室温到1200 °C的变温拉曼散射研究。随着温度的升高,所有模式的波数单调下降,没有异常,这证明了没有结构相变。高温光谱签名和外推带位置到更高的温度表明,减少正交失真的理想立方结构。我们的研究表明,这种正交到立方相转变接近或高于两种稀土钪酸盐的熔点(\approx 2100 °C),这可能排除了在熔化前实验观察到这种相变的可能性。在考虑热膨胀的情况下,还讨论了拉曼声子随温度的位移。
2010-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Anharmonic Lattice Dynamics in Sodium Ion Conductors
我们采用太赫兹范围的温度依赖拉曼光谱和第一性原理晶格动力学计算表明,未掺杂的钠离子导体Na $_3$ PS $_4$和同构Na $_3$ PSe $_4$都表现出非谐晶格动力学。在化合物中的非谐效应涉及耦合主机晶格-钠$^+$离子动力学驱动的四方到立方相变在这两种情况下,但与过渡的非谐特性的质的差异。Na $_3$ PSe $_4$表现出几乎纯粹的位移特性,当对称性的改变将这些模式转移到拉曼非活性布里渊区边界时,软模式在立方相中消失。Na $_3$ PS $_4$在立方相中反而显示出有序-无序特性,其中软模通过相变持续存在并且在立方相中在拉曼中保持活性,违反了该相的拉曼选择规则。我们的研究结果突出了耦合主机晶格-移动离子动力学的振动不稳定性,是符合这些钠$^+$离子导体的特殊导电性的重要作用。
2022-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast non-thermal suppression of ferroelectricity by carrier screening in LiNbO3
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
利用飞秒激光激发LiNbO3中的载流子,通过时间分辨二次谐波和受激拉曼散射发现,即使低浓度光生载流子也能通过瞬态屏蔽快速且持久地抑制极化,揭示了一种高效、可逆、对称性保持的超快铁电调控机制。
2026-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Unravelling the oxygen influence in cubic bixbyite In$_2$O$_3$ on Raman active phonon modes by isotope studies
College of Engineering, Swansea University(斯旺西大学工程学院);Institute of Physical Chemistry, RWTH Aachen University(亚琛工业大学物理化学研究所)
本研究通过同位素实验与理论计算,揭示了立方 In$_2$O$_3$ 中氧对拉曼声子模式的影响,并推测氧空位会导致特定模式红移。
2025-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics and Raman spectrum of BaZrO3 single crystals
BaZrO 3是一种钙钛矿,在所有温度下都保持简单的立方相,因此没有对称性允许的一阶拉曼活性声子模式。然而,它表现出强烈的拉曼光谱,具有清晰和明确的特征。本文报道了BaZrO_3单晶在宽温度范围(4- 1200 ~K)内的拉曼光谱的演化,并在详细的晶格动力学第一性原理计算的支持下讨论了其起源。声子计算进行不仅为立方相的BaZrO 3,但也为低对称相的八面体倾斜,已被怀疑存在于纳米尺度。我们发现,拉曼光谱显示这些纳米畴没有直接的证据,而是可以解释为经典的二阶拉曼散射。我们提供了一个分配的主要功能声子模式的组合。特别是,我们表明,频谱的高频范围占主导地位的泛音,并显示图像的声子密度的状态对应的氧八面体的拉伸模式。
2019-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Operando Raman probing of mode selective electron phonon coupling in two dimensional halide perovskites
Institut national de la recherche scientifique(国家科学研究学院);Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学);CNR NANOTEC, c/o Department of Chemistry, University of Bari(巴里大学化学系附属意大利国家研究委员会纳米技术研究所);Faculty of Science and Technology and MESA+ Institute for Nanotechnology, University of Twente(特温特大学科学与技术学院及MESA+纳米技术研究所)
本研究结合原位偏压拉曼光谱与DFT计算,揭示二维卤化物钙钛矿中载流子与特定晶格振动的选择性电声耦合,发现氟化及样品结构有序性对声子响应的调控作用。
2026-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Raman and fluorescence contributions to resonant inelastic soft x-ray scattering on LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ heterostructures
利用高分辨共振非弹性软X射线散射(RIXS)技术对LaAlOPDMATHABMN/SrTiOPDMATHABMN异质结构界面上的Ti3PDMATHABMM载流子进行了详细的研究,重点研究了覆盖层厚度和氧空位对界面载流子的影响.我们的测量结果表明,存在的界面Ti 3 $d$电子已经低于临界厚度的导电性和增加的总界面电荷的LaAlO $_3$覆盖层厚度的6个单元电池之前,它的水平。通过比较化学计量比和氧缺陷样品,我们观察到强的氧空位掺杂的Ti3 $d$电荷载流子. RIXS数据结合光电子能谱学和传输测量表明,同时存在本地化和巡回载流子。然而,与之前的解释相反,研究表明,无法从依赖于激发能的RIXS测量中的拉曼峰和荧光峰的相对强度推导出基态中局域和流动Ti $3d$电子的相对量。相反,我们将拉曼或荧光信号的观察归因于RIXS激发过程中达到的中间态的空间延伸。
2017-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Structural Phase Transition and Carrier Density Tuning in SnSexTe1-x Nanoplates for Topological Crystalline Insulators
对于拓扑绝缘体和拓扑晶体绝缘体(TCI),它们的奇异表面态对于基础凝聚态物理研究以及未来的电子学如低耗散电子学和自旋电子学是有希望的。然而,通常主导输运性质的高体载流子密度是材料的主要挑战,严重阻碍了我们研究和操纵表面态的能力。在这篇手稿中,我们展示了一种合金化策略,SnSexTe 1-x,有效地降低了体载流子密度。只要SnSexTe 1-x保持立方晶体结构,它就被预测为TCI。我们显示系统的体载流子密度随着Se浓度的增加而降低,表明合金化原理起作用。此外,我们绘制了相图的立方正交结构转变的Se浓度的函数。这是通过研究保持单晶并且处于立方相或正交相的合金纳米片而成为可能的,与表现出多晶晶粒的大块合金相反。最后,我们系统地研究了SnSexTe_(1-x)从立方相到菱面体相的结构转变所伴随的铁电相变。这是首次对SnSexTe_(1-x)合金体系的铁电转变进行研究。
2016-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Raman Investigation of the Ice Ic - Ice Ih Transformation
在许多冰的多晶型物中,在环境压力下存在于自然界中的冰I具有两种不同的结构,即稳定的六方(Ih)或亚稳的立方(Ic)结构。立方冰Ic的精确分析一直缺失,直到最近发现了一种简单的方法来获得结构纯的形式。在这里,我们报告了拉曼光谱研究的转变亚稳态冰Ic到稳定的形式Ih,通过应用一个非常缓慢的温度斜坡冰Ic样品最初在150 K。的热行为的光谱特征源自晶格和OH-伸缩振动模式进行了仔细测量,确定的热力学条件的Ic-Ih过渡和动力学的两种结构具有显着的准确性。此外,两次转化动力学测定的比较还可以提供该转化过程活化能的估计。
2020-05-24 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
Raman Signatures of Lithium Ion Dynamics in LLZO Garnet Electrolytes: Atomistic Insights from MD-Raman Calculations
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Fritz-Haber-Institut of the Max-Planck-Society(马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所)
本研究结合MD-拉曼方法计算LLZO不同相及Ta掺杂变体的拉曼光谱,揭示其拉曼特征与锂离子动力学的原子级关联,为拉曼光谱用于探测锂石榴石电解质的锂离子动力学提供了微观依据。
2026-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Soft Modes and Local Structural Transitions in Pb-free Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3 (x = 0.5): Pressure- and Temperature-dependent Raman Studies
本文报道了一种新型的无铅弛豫铁电体Ba_(0.85)Ca_(0.15)Ti_(0.9)Zr_(0.1)O_3(BCTZO)的拉曼光谱研究。比较了BCTZO与BaTiO_(0.8)Zr_(0.2)O_3(BTZO)和BaTiO_3(BTO)的拉曼模式。并与用从头算量子力学冻结声子方法计算的BTO本征模进行了比较。在321 cm-1的BTO,报告为一个耦合模式显示的干扰效果,尖锐的模式变得越来越广泛的BTZO和BCTZO。这种行为,连同527-cm-1模式的加宽,表明模式耦合在BTZO和BCTZO中被削弱。在低于20 GPa的压力和低于600 K的温度下,研究了BCTZO的结构转变随压力和温度的变化。在2.5,5.0和13.0GPa压力下,发现了三个特征性的压力诱导相变,这些相变由声子模的剧烈变化(两个软化模,一个在~ 300和~ 530 cm-1)和强度分布的转变所暗示。在居里温度为~ 380 K时发现了温度诱导的转变,此时平均结构从四方晶系转变为立方晶系。它伴随着在~ 530 cm-1处的软化模式。BCTZO的声子谱表明其局域环境与BTZO接近。然而,BCTZO的特征压力接近BTO的特征压力。在BCTZO和BTZO的压力引起的转变序列说明丰富的长程平均结构和短程局部秩序之间的相互作用,这样的四个可区分的阶段建议:tetraphite,局部有序,但补偿立方,无序立方和理想立方。我们发…
2013-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Phonon- and defect-limited electron and hole mobility of diamond and cubic boron nitride: a critical comparison
金刚石和立方氮化硼(cBN)是两种最有前途的超宽带隙(UWBG)半导体材料,在大功率高频电子器件中有着广泛的应用前景。然而,尽管对这些材料中的载流子输运进行了广泛的研究,但它们报道的载流子迁移率存在很大的差异。在这项工作中,我们调查的声子和掺杂剂有限的电子和空穴迁移率的cBN和金刚石原子第一性原理计算,以了解其基本上限载流子输运。我们的研究结果表明,虽然声子限制的电子迁移率cBN和金刚石之间是可比的,空穴迁移率是显着较低的cBN由于其较重的空穴有效质量。此外,尽管晶格散射在低掺杂下主导迁移率,但由于高掺杂剂电离能,中性杂质散射在较高掺杂剂浓度下成为主导散射机制。我们的分析提供了关键的见解,并揭示了金刚石和cBN的载流子迁移率作为掺杂和温度的函数在高功率电子器件中的应用的固有上限。
2021-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Probing charged impurities in suspended graphene using Raman spectroscopy
带电杂质散射是影响石墨烯中载流子迁移率的主要因素之一。在本文中,我们使用拉曼光谱探测悬浮石墨烯中的带电杂质。我们发现2D带强度对石墨烯中的Cl浓度非常敏感,而G带强度不受影响。悬浮石墨烯的2D和G带之间的强度比I2 D/IG与非悬浮石墨烯相比强得多,这是由于前者中极弱的Cl散射。这一发现与最近的传输测量中观察到的悬浮石墨烯中的超高载流子迁移率一致。我们的结果还表明,在器件应用的关键的低Cl浓度下,I2 D/IG比是选择高质量单层石墨烯样品的比G带蓝移更好的标准。
2009-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Optical and Acoustic Phonons in Turbostratic and Cubic Boron Nitride Thin Films on Diamond Substrates
该研究通过拉曼、布里渊-曼德尔斯塔姆光谱及HRTEM,表征金刚石衬底上t-BN与c-BN薄膜的声子特性,发现布里渊-曼德尔斯塔姆光谱可区分c-BN的体纵与表面声学声子,为超宽禁带器件热管理提供参考。
2023-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Spectroscopy Near Phase Transition Temperatures in Multferroic BiFeO3 Epitaxial Thin Films
本文报道了多铁性铁酸铋BiFeO_3外延(c轴取向)薄膜在-192 ~1000 ℃的喇曼散射研究。声子异常在三个温度区被观察到:在930 - 950 ℃的γ相,在~ 370 ℃的Neel温度(TN)和~ 123 ℃,由于未知类型(磁性或结构)的相变。试图了解弱声子-磁振子耦合的起源和相序的动力学。在~ 820 C(Tc)处几个Raman模的消失与已知的结构相变和Arnold { \it et al.} \cite{arnold:09}。光谱还揭示了从820-930 \dc的{ \it非立方} $β$ -相和相同的{ \it非立方}相在930-950 \dc之间延伸通过$γ$ -相,与Arnold { \it et al.} \cite{arnold2:09},以及薄膜中约1000 \dc的立方$δ$相的证据,其在粉末和块体中不稳定。在\cite{vasquez:prb09}中已经从理论上预测了这种立方相。显微拉曼散射和X射线衍射表明,在从22-1000 \dc的热循环过程中,薄膜中没有结构分解。
2010-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Correlation of electron-phonon in cubic zirconia: $G_0W_0 @DFPT$ scheme
在冻结声子模型的基础上,采用多体微扰理论计算了立方氧化锆的间接载流子声子顶点函数。声子诱导的载流子速度和光谱重整化表示在每个单独的晶格振动模式。结果表明,对于电子-声子间接散射,光学声子起主要作用。据观察,尽管声子-声子相互作用,有一个实质性的极化字符的所有激活的晶格光学振动,这是根据以前的实验和理论发现有关的光学声子的关键作用。最终我们的结果能够讨论在光学声子存在下,小极化子到大极化子的跃迁是可能的
2015-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Tuning carrier concentration in a superacid treated MoS$_2$ monolayer
利用光致发光、反射衬度和拉曼散射光谱研究了二(三氟甲烷)磺酰亚胺(TFSI,超强酸)处理对MoS $_2$单分子膜光学性质的影响。它示出,当施加多次,治疗的结果在逐步淬火的三电子发射/吸收和在红移的中性激子发射/吸收与A和B激子共振。基于这一演变,一个trion复杂的B激子在单层MoS $_2$明确确定。作为处理的结果,在低温下观察到的与缺陷相关的发射也从光谱中消失。我们的观察是由于有效的钝化缺陷的MoS $_{2}$单层表面。钝化降低了载流子密度,这又影响了样品中的面外电场。所观察到的载流子浓度的调谐也强烈地影响MoS $_2$单层中的拉曼散射。对于面外A $_1^{'}$和面内E $^{'}$模,在A中性激子附近的共振激发下的拉曼散射的增强被清楚地看到。相反,当激发与相应的三振子共振时,拉曼散射特征变得几乎不可见。这些结果证实了激子电荷态在激发能共振效应中对过渡金属二硫族化合物拉曼散射的作用。
2018-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics and vibrational spectra of the orthorhombic, tetragonal and cubic phases of methylammonium lead iodide
混合卤化物钙钛矿CH3NH3PbI3表现出复杂的结构行为,在约100 ℃时具有正交晶、四方晶和立方晶型之间的连续转变。165 K和327 K。在这里,我们报告的第一性原理晶格动力学(声子谱)为每个阶段的CH 3NH3PbI3。的平衡结构比较以及随温度变化的粉末中子衍射的解决方案。通过遵循正常模式,我们计算振动的红外和拉曼强度,并将它们与单晶的测量进行比较,其中拉曼激光器被控制以避免样品的劣化。尽管与无机PbI3网络和有机CH3NH3+阳离子的高频模式相关的低频模式之间的能量有明显的分离,但发现它们之间存在显著的耦合,这强调了分子取向和角共享八面体网络在结构转变中的相互作用。软模式被发现在边界处的布里渊区的立方相,与位移不稳定性和非谐性涉及倾斜的PbI6八面体在室温下。
2015-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Strong spin-phonon coupling in infrared and Raman spectra of SrMnO3
立方相SrMnO $_{3}$陶瓷的红外反射率谱表明,在T $_{N}$ = 233 K时,在反铁磁相变以下,最低频率声子的硬度为18%。极性声子频率的如此大的温度变化是非凡的,我们将其归因于这种材料中异常强的自旋-声子耦合。这与我们从第一原理计算的预测是一致的。此外,极性声子变得拉曼活性低于T $_{N}$,虽然他们的激活是禁止的对称性在$Pm\bar{3}m$空间群。这证明了立方$Pm\bar{3}m$对称性在T $_{N}$以下由于强磁电耦合而局部断裂。拉曼光谱中还观察到多声子和多磁振子散射。微波和太赫兹介电常数强烈影响跳跃电子电导,这是由小的非化学计量比的样品所造成的。热电测量显示自由载流子$n_{e}=$ 3.6 10 $^{20}$ cm $^{-3}$和样品组合物Sr $^{2+}$ Mn $_{0.98}^{4+}$ Mn $_{0.02}^{3+}$ O $_{2.99}^{2-}$的室温浓度。电导率表现出非常不寻常的温度行为:冷却时太赫兹电导率增加,而冷却时静态电导率显着降低。我们把这归因于陶瓷晶粒和晶界的不同导电性。
2014-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Probing the anisotropic behaviors of black phosphorus by transmission electron microscope, angular-dependent Raman spectra and electronic transports measurements
在这项工作中,我们相关的角度依赖性的拉曼响应的黑磷,其晶体取向,通过使用透射电子显微镜和拉曼光谱。当入射光的偏振方向平行于Z字形晶体取向时,A2g模的强度达到最大值。值得注意的是,进一步证实了Z字形结晶方向表现出优异的电导率和载流子迁移率。由于沿扶手椅方向的晶格延伸,观察到各向异性拉曼响应的增强。这项工作提供了各向异性性质和晶体学方向之间的相关性的直接证据,并代表了一个转折点,在黑磷的角度依赖的电子性质的讨论。
2015-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Femtosecond pump-probe absorption edge spectroscopy of cubic GaN
在2.9-3.7eV之间对氮化镓锌(zb-GaN)晶体进行了含时飞秒泵浦-探测椭圆偏振光谱研究。通过研究介电函数的虚部,观察到吸收起始的超快变化(对于zb-GaN为3.23eV)。266 nm(4.66 eV)的泵浦脉冲引起高达$4\times 10^{20}$ cm $^{-3}$的大的自由载流子浓度,由于多体效应(如带填充和带隙重整化),影响导带和价带之间的跃迁能量,高达$\approx$ 500 meV。此外,泵浦光束的吸收在605 nm zb-GaN层内产生自由载流子分布。这导致从样品表面到基底的光学性质不同,这是考虑到分级分析的实验数据的准确描述。100 fs的时间分辨率允许深入研究发生的超快弛豫和复合过程。我们提供了一个定量描述的自由载流子浓度和吸收开始在样品表面作为弛豫,复合和扩散产生的特征弛豫时间为0.19ps和26.1ps的复合时间的函数。
2022-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Exceptionally high carrier mobility in hexagonal diamond
College of Smart Materials and Future Energy, Fudan University(复旦大学智能材料与未来能源学院);Shanghai Advanced Silicon Technology Co., Ltd.(上海先进硅技术有限公司)
研究揭示六方金刚石在室温下具有极高的载流子迁移率,通过首次原理计算发现其在xy和z方向的空穴迁移率分别为5631和5552 cm²V⁻¹s⁻¹,电子迁移率分别为11462和28464 cm²V⁻¹s⁻¹,远超其他已知半导体材料。
2026-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon interaction and coupled phonon--plasmon modes
在考虑库仑屏蔽和电子-声子形变相互作用的情况下,发展了金属和重掺杂杂质半导体中电子-声子耦合系统的喇曼散射理论。载流子的玻尔兹曼方程。由于与载流子的相互作用,声子频率和光学耦合常数被重新标准化。其中涉及的$k-$依赖的半经典介电函数,而不是Lindhard-Mermin表达式。给出了不同载流子浓度和电子-声子耦合常数的计算结果。
2003-03-24 cond-mat.mtrl-sci
BaZrS$_\text{3}$ Lights Up: The Interplay of Electrons, Photons, and Phonons in Strongly Luminescent Single Crystals
本研究制备出高质量BaZrS₃单晶,观测到室温强带间PL,结合拉曼测量与第一性原理计算,揭示了电子-声子相互作用对载流子寿命的影响,为硫族钙钛矿的光电子应用研究提供了重要参考。
2025-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz sum-frequency excitation of a Raman-active phonon
在受激拉曼散射中,两个入射光波引起以两个光频率之差振荡的力。这一过程使得重要的应用,如激发和相干控制的声子和磁振子的飞秒激光脉冲。在这里,我们从实验和理论上证明了迄今为止被忽视的上转换对应的这个过程:太赫兹和频激发的拉曼活性声子模式,这相当于两个相邻的振动能级之间的光学跃迁的双光子吸收。相干控制的光晶格振动的金刚石是通过一个强烈的太赫兹脉冲,其频谱集中在一半的声子频率的40太赫兹。值得注意的是,驱动脉冲的载波包络相位直接印在晶格振动上。在红外光谱、光存储方案和电子基态的晶格轨迹控制方面出现了新的前景。
2017-03-08 cond-mat.mtrl-sci
From interface-limited to Auger-dominated carrier dynamics in $π$-SnS
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Lund University(隆德大学)
研究揭示了π-SnS中载流子动力学从界面限制到Auger主导的转变,通过阿秒瞬态吸收光谱分析载流子冷却和重组机制。
2026-02-14 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
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
On resonant scatterers as a factor limiting carrier mobility in graphene
我们发现,沉积在衬底上的石墨烯具有不可忽略的原子尺度缺陷密度。这通过拉曼光谱中先前未注意到的D峰来证明,该D峰的强度相对于G峰约为1%。我们评估了这些杂质对电子输运的影响,通过模拟它们与氢吸附物和测量迁移率和拉曼强度的诱导变化。如果负责D峰的谷间散射体是单价的,则它们的浓度足以说明在衬底上的石墨烯中可实现的有限迁移率。
2010-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon, Infrared and Raman Spectra of LiGa5O8 from Density Functional Perturbation Theory
本研究利用密度泛函微扰理论计算 LiGa5O8 的声子性质,验证其结构稳定性,并分析布里渊区中心声子、红外介电响应、拉曼偏振依赖及声子态密度。
2025-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependent Raman spectroscopy of titanium trisulfide (TiS3) nanoribbons and nanosheets
三硫化钛(TiS 3)最近吸引了二维社区的兴趣,因为它呈现出约1.0 eV的直接带隙,显示出显著的光响应,并且具有高达10000 cm 2 V-1 s-1的预测载流子迁移率。然而,与理解电子-声子相互作用相关的TiS 3的振动性质的研究仍然缺乏,电子-声子相互作用可以是限制载流子迁移率的主要机制。在这项工作中,我们采取的第一个步骤,研究振动性质的TiS 3通过温度依赖的拉曼光谱测量的TiS 3纳米带和纳米片。我们的研究表明,所有的拉曼模式线性软化(红移)的温度从88 K增加到570 K,由于晶格的非谐振动,其中还包括来自晶格热膨胀的贡献。这种随TiS 3模温度的软化比在其他2D半导体如MoS 2、MoSe 2、WSe 2或黑磷(BP)中观察到的更明显。拉曼光谱的这种显著的温度依赖性可以被利用来确定TiS 3纳米器件的温度,通过使用拉曼光谱作为非侵入性和局部热探针。有趣的是,TiS 3纳米片显示出比纳米带更强的拉曼模式的温度依赖性,这归因于纳米片中较低的层间耦合。
2015-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning the structure of Skyrmion lattice system Cu2OSeO3 under pressure
绝缘亚铁磁体Cu 2 OSeO 3显示出丰富多样的相,如skyrmion晶格和螺旋磁性控制的相互作用,不同的交换相互作用,可以通过外部压力调谐。在这项工作中,我们研究了压力诱导相变在室温下使用同步加速器为基础的X射线衍射和拉曼散射测量。通过第一性原理理论分析,我们发现在环境立方相中的自旋-自旋交换耦合显著地受到流体静压的影响。环境立方相转变为单斜相超过7 GPa,然后到三斜相超过11 GPa。拉曼光谱中新的声子模式的出现证实了这些结构相变。值得注意的是,在减压时,晶体经历向新的单斜结构的转变。原子坐标已在低压立方相中被细化,以捕获负责先前报道的压力下的磁性行为的Cu四面体演化。我们的实验将激发进一步研究其在压力下的涌现磁行为。
2020-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Resolving Transient Electron-Phonon Coupling with Time-Resolved Spontaneous Raman Spectroscopy
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
该研究利用时间分辨自发拉曼光谱技术,解析了硅中价带内和价带间电子跃迁的瞬态电子-声子耦合特性,揭示了与载流子重组相关的耦合参数。
2026-03-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Liquid-like Free Carrier Solvation and Band Edge Luminescence in Lead-Halide Perovskites
我们报告了一个强烈的温度依赖性的发光斯托克斯位移的电子光谱的混合和无机铅溴化钙钛矿单晶。这种行为与更传统的晶体半导体所表现出的行为形成鲜明对比。我们关联的电子光谱与反斯托克斯和斯托克斯拉曼振动光谱。介电溶剂化理论,最初开发的激发分子溶解在极性液体中,重现我们的实验观察。我们的方法,它调用了一个经典的德拜样弛豫过程,捕获的介电响应起源于一个非谐LO声子在约20毫电子伏(160厘米-1)的铅溴框架。我们调和液体的图片与更标准的固态理论的斯托克斯位移在晶体半导体。
2018-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Large cross-polarized Raman signal in CrI$_3$: A first-principles study
我们发现不寻常的大的交叉极化(反对称)拉曼签名的$_{\rm g}$声子模式在CrI $_3$,与实验一致。只有当以下三种效应被认为是一致的信号:铁磁性铬原子,自旋轨道相互作用,共振效应。令人惊讶的是,我们发现相关的自旋轨道相互作用势来自碘原子,尽管磁性主要是铬原子。我们分析了拉曼签名作为磁序的函数,磁矩的方向,用于拉曼散射的光的能量和偏振,以及载流子寿命。在CrI $_3$中,除了观察到强的交叉偏振拉曼信号外,还发现了异常强的声子调制磁光克尔效应(MOKE)。
2021-02-19 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Role of dislocations in scattering of charge carriers in mechanical polishing damaged layers of silicon wafers
揭示了导致机械抛光硅和锗晶片近表面层的小角度红外散射强度对光激发功率的异常(立方)依赖性的物理过程。结果表明,扩展的线性缺陷和位错的损伤区域主要贡献载流子散射。
2010-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
First-order Raman spectra of double perovskites AB$'{1/2}B$''{1/2}O3
对钙钛矿族化合物CaAl $_{1/2}$ Nb $_{1/2}$ O $_3$(CAN)进行了拉曼强度的第一性原理计算。该化合物的特征在于Al和Nb的1:1(NaCl型)有序叠加在$b^-b^-c+$八面体倾斜上。CAN的拉曼张量使用第一原理计算包ABINIT(URL \underline {http://www.example.com})计算。www.abinit.org对非倾斜立方($Fm\bar{3}m$)和倾斜单斜($P2_1/n$)CAN结构进行的计算表明,最强的拉曼谱线与Al和Nb的有序化有关。计算的光谱与在粉末上测量的实验数据定性地一致(CAN仅以多晶形式可用)。利用光散射的唯象理论研究了在相变附近的阳离子无序对拉曼强度的影响。我们建议,对于某些模式,相应的拉曼强度主要取决于平均长程有序,而对于其他模式,强度是由序参数的波动。
2004-07-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Chemically detaching hBN crystals grown at atmospheric pressure and high temperature for high-performance graphene devices
本研究报告了常压高温铁助熔剂生长hBN晶体,通过盐酸一步剥离制备高迁移率石墨烯器件,其性能与高温高压法相当。
2023-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Boron Isotope Effects on Raman Scattering in Bulk BN, BP, and BAs: A Density-Functional Theory Study
本文利用密度泛函理论计算研究了体相 BN、BP 和 BAs 中硼同位素无序对拉曼散射的影响,揭示了长程库仑相互作用和同位素组成对拉曼线形的调控规律,为量子发射器、热管理及晶体质量评估提供理论指导。
2024-09-03 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph