Raman signatures of monoclinic distortion in (Ba$_{1-x}$Sr$_{x}$)$_{3}$CaNb$_{2}$O$_{9}$ complex perovskites
八面体倾斜是中心对称钙钛矿化合物(ABO $_{3}$)中最常见的畸变过程。事实上,这种氧化物的关键物理性质源于BO $_{6}$刚性八面体的倾斜。在钙钛矿型微波陶瓷中,谐振频率温度系数与钙钛矿结构的倾斜系统有着密切的关系。然而,在许多情况下,需要有限的访问设施来正确分配空间群,包括中子散射和透射电子显微镜。在这里,我们结合拉曼散射和群论计算,以探测在钙钛矿(Ba $_{1-x}$ Sr $_{x}$)$_{3}$ CaNb $_{2}$ O $_{9}$固溶体的结构畸变,表现出在$x$ $\geq$ 0.7的结构相变,从D $_{3d}^{3}$三角C $_{2h}^{3}$单斜晶胞。这两个相通过八面体倾斜畸变(Glazer记法中的$a^{0}b^{-}b^{-}$)相关联。低温拉曼光谱证实了Sr $_{3}$ CaNb $_{2}$ O $_{9}$化合物的群论预测,因为在25 K下检测到的36个模式与42个(25 A $_{g}$ $\oplus$ 17 B $_{g}$)预测的模式吻合得很好。
2017-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Halide perovskites under polarized light: Vibrational symmetry analysis using polarized Raman
在过去的十年中,杂化有机-无机卤化物钙钛矿已经成为用于光致发光和其他光电应用的新型半导体。与标准的四面体键合半导体(例如Si和GaAs)不同,卤化物钙钛矿中的离子热波动(即结构动力学)与电子动力学强烈耦合。因此,获得有关晶体内原子运动性质的准确和详细的知识至关重要。由于卤化物钙钛矿的低热稳定性和复杂的温度依赖性结构相序列,这已被证明是具有挑战性的。在这里,这些挑战被克服,并提供了一个详细的分析模式的对称性在低温正交相的甲基铵碘化铅。拉曼测量使用线性和圆偏振光在1.16 eV的激发相结合的密度泛函微扰理论(DFPT)。通过拉曼偏振-取向依赖性的迭代分析和DFPT模式分析,确定晶体取向。随后,占双折射效应检测使用圆偏振光激发,所有观察到的拉曼活性模式在10 K的对称性进行分配。
2019-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Raman scattering of perovskite DyScO3 and GdScO3 single crystals
我们报告的调查DyScO 3和GdScO 3单晶的拉曼散射在各种散射配置和在各种波长。拉曼光谱是定义明确的和报告的光谱签名连同模式分配设置的基础上使用拉曼散射的调查RE-scandates。DyScO 3的拉曼模式的观察到的位置是最合理的协议与最近的理论从头计算预测的振动光谱相同的材料的频带。进一步的声子签名,发光信号观察到两个钪酸盐。虽然DyScO 3的发光很弱,但当使用488或514 nm激发线时,GdScO 3的发光非常强烈,这反过来又抑制了声子谱的全面分析。我们表明,一个有意义的声子拉曼光谱分析GdScO 3样品可以通过使用633 nm的激发。
2009-04-24 cond-mat.mtrl-sci
The Disorder Origin of Raman Scattering In Perovskites Single Crystals
针对钙钛矿拉曼光谱温度依赖性长期缺乏解释的问题,本文提出二阶拉曼散射模型,将低频非谐特征归因于双势阱极小值间跃迁,复现了光谱线形与强度演化。
2022-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Spin-dependent Raman and Brillouin light scattering on excitons in CsPbBr$_3$ perovskite crystals
Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院约费研究所);Technische Universität Dortmund(多特蒙德工业大学);Research Center FEMS, Technische Universität Dortmund(多特蒙德工业大学FEMS研究中心)
研究CsPbBr$_3$钙钛矿晶体中激子和载流子的自旋特性,通过自旋依赖性光散射揭示激子极子的色散分裂及三重态参与的新型机制。
2026-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Spin-phonon coupling in Gd(Co1/2Mn1/2)O3 perovskite
研究了Gd(Co_(1/2)Mn_(1/2))O_3钙钛矿陶瓷在40 ~ 300 K温度范围内的拉曼激活声子和磁性。样品在正交畸变的简单钙钛矿中结晶,其对称性属于Pnma空间群。数据揭示了在120 K左右发生的铁磁相变附近的自旋-声子耦合。拉曼和磁化强度数据的相关性表明,结构的顺序影响的自旋-声子耦合的大小。
2013-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Influence of nanoscale regions on Raman spectra of complex perovskites
提出了复杂钙钛矿拉曼光谱解释和处理的新途径。基于声子限制模型成功地描述了$PbMg_{1/3}Nb_{2/3}O_{3}$和$% PbSc_{1/2}Ta_{1/2}O_{3}$的拉曼光谱,并通过与另一种复合钙钛矿$BaMg_{1/3}Ta_{2/3}O_{3}$的实验和计算机模拟光谱的良好一致性证明了该方法的有效性.研究表明,纳米尺度区域的大小是样品的一种先天特性,与温度无关。对于$PbSc_{1/2}Ta_{1/2}O_{3}$,通过分析得到的模参数的温度行为,发现了两个特殊的温度点,约为400 K和600 K。
1999-07-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Phonon Interactions in Metal Halide Perovskites elucidated by Raman Scattering
Institut de Ciència de Materials de Barcelona, ICMAB-CSIC(巴塞罗那材料科学研究所);ICREA(加泰罗尼亚高级研究院)
本文通过拉曼散射研究金属卤化物钙钛矿中声子相互作用的机制,探讨了声子频率、线宽和寿命受晶格势非谐性及静态/动态无序的影响,并解释了强拉曼背景信号的起源。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Short-range antiferromagnetic interaction and spin-phonon coupling in La2CoMnO6 double perovskite
通过拉曼光谱监测自旋-声子耦合,研究了铁磁(FM)部分有序La 2CoMnO 6(LCMO)中的弱反铁磁(AF)相互作用.由于拉曼光谱对探测短程无序和晶格变化的敏感性,拉曼光谱被证明是一个有用的工具,以指示在LCMO化合物中不太明显的磁性转变。除了预期的自旋-声子耦合由于长程FM超交换(Tc~230 K),声子参数指出了一个额外的自旋-声子耦合有关的短程AF相互作用在Tc~135 K,这是没有检测到的磁体响应。这些结果加强了拉曼光谱作为一种强大的技术来检测反位无序到A2 B 'B“O 6磁性双钙钛矿,其磁性能是由超交换相互作用驱动。
2022-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Characterization of the Ammonium Bending Vibrations in Two-Dimensional Hybrid Lead-Halide Perovskites from Raman Spectroscopy and First-Principles Calculations
二维有机-无机杂化钙钛矿(2D HOIPs)的易合成性和电子性质使得这些自组装体系成为一类重要的能源材料。这些材料的基本构建块包括通常由卤化铅八面体和具有铵官能团的有机分子组成的无机晶格框架。了解无机层和有机层之间的耦合是解开2D HOIP的电子性质与其结构之间关系的关键。在这项工作中,我们利用拉曼光谱测量和第一性原理计算来表征四个2D HOIP中的拉曼活性模式:己基铵碘化铅[(HA)$_2$ PbI $_4$,HA = C $_6$ H $_{13}$ NH $_3^+$ ],己基铵溴化铅[(HA)$_2$ PbBr $_4$ ],丁基铵碘化铅[(BA)$_2$ PbI $_4$,BA = C $_4$ H $_9$ NH $_3^+$ ]和苄基铵碘化铅[(BNA)$_2$ PbI $_4$,BNA = C $_6$ H $_5$ CH $_2$ NH $_3^+$ ]。我们专注于1400-1600 cm $^{-1}$范围内的分子成分的拉曼强度是最强的,并分配在实验中观察到的主要峰作为铵弯曲振动。我们采用密度泛函微扰理论的基础上的局域密度近似和冻结声子的方法的基础上的vdw-DF-cx功能找到定量的实验和计算的拉曼光谱之间的协议。此外,通过比较孤立的分子阳离子与附近的铅卤化物集群的振动光谱,我们显示了无机晶格框架调制的有机阳离子的振动特性。我们的结论是,拉曼活性的铵弯曲模式的性…
2020-10-24 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
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
Microscopic theory of Raman scattering for the rotational organic cation in metal halide perovskites
迄今为止,在微观上理解金属卤化物钙钛矿(MHP)无机骨架中旋转有机阳离子(ROC)的动力学性质方面存在差距。本文基于ROC的角动量与光子和声子的角动量的交换,发展了MHP中ROC的拉曼散射的微观理论。系统地给出了三个最低转动能级间角动量转移的选择定则。我们发现,由无机框架产生的声子角动量及其具体值可以直接通过斯托克斯(或反斯托克斯)位移来体现。拉曼光谱还可以判断ROC的初始取向及其优先旋转方向。该研究为利用拉曼技术对多体环境中的分子转动进行高精度分辨和操控奠定了理论基础。
2022-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of rare-earth ionic radii on the spin-phonon coupling in multiferroic ordered double perovskites
本文利用拉曼光谱研究了稀土离子半径对RE_2NiMnO_6双钙钛矿中自旋-声子耦合的影响。用低温拉曼光谱研究了致密Nd_2NiMnO_6和Gd_2NiMnO_6陶瓷中的自旋-声子。与其他同构化合物相比,观察到的耦合的幅度表明,它是不受稀土离子半径的影响,以及在铁磁相的伸缩声子的位置与非谐贡献的偏差遵循幂律。
2014-09-19 cond-mat.mtrl-sci
A statistical model approximation for perovskite solid-solutions: a Raman study of lead-zirconate-titanate single crystal
钛酸铅(PbTiO 3)是铁电钙钛矿氧化物的经典实例,其示出了伴随着破坏模式的软化的位移相变。证明软模理论合理性的基本假设是,晶体在宏观上足够均匀,以便可以形成有意义的自由能函数。与PbTiO 3相比,实验研究表明,锆钛酸铅固溶体(PZT)的相变行为要微妙得多。大多数关于PZT系统的研究都致力于陶瓷或粉末样品,在这种情况下,不可能进行明确的软模式研究,因为具有不同对称性的模式一起出现。我们对富钛PZT单晶的拉曼散射研究表明,PZT中的相变不能用简单的软模理论来描述。与PbTiO 3形成强烈对比的是,横向E对称模的分裂揭示了存在不同的局部有序区域。晶体缺陷、Ti和Zr在B-阳离子位点的随机分布以及Pb离子偏离其理想位置的作用决定了相变机制。一个统计模型解释所观察到的峰分裂和相变到一个复杂的状态与空间变化的本地秩序附近的准同型相边界。
2013-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Pressure induced emission enhancement and bandgap narrowing: experimental investigations and first principles theoretical simulations on a model halide perovskite
我们报告了无铅卤化物钙钛矿$Cs_3Sb_2Br_9$的高压光致发光,拉曼散射和X射线衍射测量。在大约3 GPa时,电子跃迁通过线宽的宽的最小值、$E_g$、$A_{1g}$拉曼模式的强度的最大值以及三角晶格的$c/a$比率的不寻常变化而显现。大的可压缩性和观察到的拉曼异常表明具有强的电子-声子耦合的软材料。在光致发光测量中观察到的带隙以下宽带发射表明自陷激子的复合。由于电子景观的变化,光致发光峰的初始蓝移在约3GPa处增强到红移。在8 GPa下还观察到一级三角晶向单斜晶的结构转变。第一性原理密度泛函理论(DFT)计算表明,由于价带费米能级附近的$Sb-5s$和$Br-4p$轨道杂化的变化,电子跃迁与直接到间接的带隙跃迁有关.实验观察到的拉曼模式被分配到它们的对称性使用密度泛函微扰理论。此外,DFT计算结果表明,在0-8 GPa的压力范围内,禁带宽度减小了27.5%.
2021-12-24 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced softening in bulk modulus due to magneto-elastic coupling in Nd$_2$CoFeO$_6$ double Perovskite
该研究结合高压XRD、拉曼光谱及磁场实验,揭示Nd$_2$CoFeO$_6$在1.1 GPa处的压缩率异常源于Co$^{3+}$高自旋—低自旋转变及磁弹性耦合。
2023-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Interplay between organic cations and inorganic framework and incommensurability in hybrid lead-halide perovskite CH3NH3PbBr3
混合铅-卤化物钙钛矿中的有机-无机耦合是使这些新兴材料的出色光伏性能合理化的核心问题。在这里,我们比较和对比的混合CH 3 NH3 PbBr 3和无机CsPbBr 3铅卤化物钙钛矿的结构和动力学的演变与温度,使用拉曼光谱和单晶X-射线衍射。结果表明,它们的有序-无序转变之间形成鲜明对比,突然的混合,而无机钙钛矿平滑。X射线衍射观察到一个中间的无公度相之间的有序和无序相在CH 3 NH3 PbBr 3。低频拉曼散射捕获的外观的一个尖锐的软模式的无公度相,归因于理论预测的amplitudon模式。我们的工作突出了有机阳离子CH 3 NH3+和铅卤化物框架的结构动力学之间的相互作用,并揭示了有机和无机部分的倾向之间的竞争,以最大限度地减少混合钙钛矿结构的无公度相的能量。
2017-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Revealing the Origin of Luminescence Center in 0D Cs4PbBr6 Perovskite
零维钙钛矿Cs4 PbBr 6最近引起了相当大的关注,不仅因为其高效的绿色光致发光(PL),而且还因为其两种备受争议的相反发光机制:嵌入的CsPbBr 3纳米晶体与本征Br空位状态。在简要讨论了争议的根本原因后,我们提供了灵敏但非侵入性的方法,不仅可以将发光与底层结构直接关联起来,还可以区分点缺陷和嵌入的纳米结构。首先合成了发射和非发射Cs4 PbBr 6晶体,获得了Cs4 PbBr 6的完整拉曼光谱,并基于密度泛函理论模拟对所有拉曼谱带进行了归属。然后,我们使用相关拉曼-PL作为被动结构-性质方法来识别发射和非发射Cs4 PbBr 6晶体之间的差异,并揭示了发射Cs4 PbBr 6中CsPbBr 3纳米晶体的存在。最后,我们采用金刚石对顶压腔来探测发光中心对流体静压的响应。在Cs4 PbBr 6相变压力约为3 GPa时,观察到的绿光和拉曼光谱的快速红移、减弱和最终消失与CsPbBr 3掺杂物作为绿光发光体是一致的,不能用Br空位来解释。这一长期争议的解决为低维钙钛矿的进一步器件应用铺平了道路,我们的综合光学技术将结构-性能与动态压力响应集成在一起,是通用的,可以应用于其他新兴的光学材料,以了解其发光中心的性质。
2019-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Photo-induced high-temperature order-disorder phase transition in CaSnO3 perovskite revealed by Raman spectroscopy
用拉曼光谱研究了钙钛矿型锡酸钙(CaSnO 3)在两个激发波长(514.5nm和632.8nm)下的拉曼光谱。一个新的一级有序-无序相变诱导拉曼频移和线宽加倍在121 ℃加热(94 ℃冷却),看到在实验中使用的514.5 nm线的Ar+离子激光。用623.8 nm He-Ne激光和差示扫描量热法(DSC)也观察到这种相变,但没有明显的有序-无序特征,表明这种相变依赖于光激发。高温粉末X射线衍射测量提供了ax = 13.9 x 10-6 K-1、ay = 2.7 x 10-6 K-1、az = 14.3 x 10-6 K-1的热膨胀系数。该相变被假定为与光激发的带电和导电的纳米级铁电有序-无序相关联。因此,CaSnO 3可以代表具有额外潜在光催化性能的新型光电材料中的第一种。
2012-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong Raman Optical Activity and Chiral Phonons in Chiral Hybrid Organic-Inorganic Perovskites
本文研究了手性杂化有机-无机钙钛矿中由手性有机阳离子诱导的低频拉曼光学活性和手性声子,揭示了手性从有机连接体转移到无机八面体并产生强手性光学响应的机制。
2025-08-28 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Untangling the Raman spectrum of cubic and tetragonal BaZrO$_3$
本文利用 MD 模拟与基于 DFT 的介电极化率模型计算 BaZrO$_3$ 拉曼光谱,解释立方相二阶散射、四方相一阶模式及中心峰的过阻尼 R 型倾斜起源。
2024-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Raman scattering investigation of the pressure induced structural phase transition in LaCrO3
为了研究LaCrO 3中正交晶系Pnma相到菱方晶系R-3C相结构转变的起源,我们报道了用Raman散射探测的稀土(R)正铬酸盐(RCrO 3)中钙钛矿畸变的压力依赖性。压力引起的八面体倾斜模式的变化表明,倾斜畸变被抑制在LaCrO 3和RCrO 3家族的其余成员增强。两种相反压力行为之间的交叉发生在临界R离子半径1.20 Å处。我们试图通过探测对Cr-O和R-O的平均键强度敏感的拉曼声子模式,建立这种不寻常的交叉和Cr-和R-位点处的可压缩性之间的关系。最后,我们研究了CrO 6和RO 12多面体的键长分裂,以确定多面体自畸变在确定钙钛矿畸变的压力依赖性演化中的作用。
2020-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Characterisation, Raman, Magnetic and Resistivity measurements in polycrystalline samples of LaMnO3 doped with Cd
本文报道了La_(1-x)Cd_xMnO_(3 + d)族多晶样品中Mn ~(4+)含量的变化。X射线衍射、碘量滴定、拉曼光谱、磁性和电阻率测量提供了物理性质的一般表征。结果定性地类似于在Ca掺杂的锰钙钛矿中发现的结果。关键词:镉,锰钙钛矿,磁电阻,拉曼,磁性,电阻率
1999-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Libron-phonon coupling and hydrogen-bond dynamics in the vacancy-ordered perovskite (NH4)2SnCl6: a temperature- and pressure-dependent Raman study
Universidade Federal do Ceará(塞阿拉联邦大学);Instituto de Física da Universidade de São Paulo(圣保罗大学物理研究所)
该研究通过拉曼光谱结合X射线衍射,揭示空位有序钙钛矿(NH4)2SnCl6中NH4+子系统与八面体骨架解耦,其librational运动可通过对[SnCl6]2-模式的重整化被拉曼探测,明确了温度和压力下的耦合规律。
2026-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Distortion-Dependent Raman Spectra and Mode Mixing in RMnO3 Perovskites
本文研究了正交晶系RMnO_3系列(R=La,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Y)的室温偏振喇曼光谱。声子频率随R离子半径rR的变化总体上证实了普遍接受的拉曼谱线归属,但有两个明显的例外:(1)随着rR的减小,当R=Sm到Tb时,伸缩Ag(1)和弯曲Ag(3)模强烈混合,而当rR进一步减小时,(R=Dy,Ho,Y)Ag(3)模的频率高于Ag(1)模;(2)转动Ag(2)和O_1(x)[Ag(7)]模也发生了类似的畸变相关模混合。模式混合是特别强的RMnO 3化合物与RR值接近的过渡,从A型到不相称的正弦反铁磁有序在低温下。旋转Ag(2)和Ag(4)模式的频率分别与MnO 6 [101]和[010]旋转的角度成比例,并且可以用作它们的值的度量。
2005-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Growth, magnetic properties and Raman scattering of La2NiMnO6 single crystals
采用高温溶液法生长了毫米级双钙钛矿型La_2NiMnO_6(LNMO)单晶。在5 ~ 350 K温度范围内的磁性测量和偏振拉曼光谱表明,该晶体具有高的Ni(2+)/Mn(4+)有序度,少量的晶格缺陷,并且具有迄今为止所报道的铁磁双钙钛矿的最高Tc = 288 K。在微观水平上,晶体中存在严重的孪晶,并详细分析了孪晶对拉曼光谱的影响。
2009-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lattice dynamics of KAgF3 perovskite, unique 1D antiferromagnet
使用GGA+U和HSE 06框架的理论DFT计算使振动模式分配和部分(原子)声子DOS确定KAgF 3钙钛矿,低维磁性氟银酸盐(II)。KAgF_3的光谱中有12个谱带归属于红外或拉曼活性模,与实验值有很好的相关性(R ~ 2>0.997)。低温拉曼光谱测量结果表明,在230 K下发生的自旋Peierls类相变是有序-无序相变,对材料的振动结构影响不大.
2020-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Short-range structure of proton conducting perovskite BaIn_{x}Zr_{1-x}O_{3-x/2} (x = 0-0.75)
在一个系统的研究中,我们研究了掺杂剂水平和水合作用对质子导电钙钛矿型氧化物BaIn_{x} Zr_{1-x} O_{3-x/2}(x = 0-0.75)的短程结构的影响,使用红外和拉曼光谱。结果表明,掺杂导致这些材料的平均立方结构的显着的局部扭曲。通过增加的In浓度从x = 0到x = 0.75的新带出现,并在IR和拉曼光谱中的强度增长,表明局部失真变得越来越明显。结构畸变在很大程度上与氧空位的存在无关,而是主要由In^{3+}和Zr^{4+}离子之间的尺寸差异驱动,这导致阳离子的位移和(In/Zr)O_{6}八面体的倾斜。基于我们的研究结果,我们认为在x = 0.10和x = 0.25之间存在一个阈值,在该阈值处,局部结构畸变在整个钙钛矿结构中传播。我们的光谱数据与质子电导率报告相同的材料的比较表明,扩展的结构扭曲的存在下,有利于快速质子传输。
2008-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Theory of acoustic-phonon involved exciton spin flip in perovskite semiconductors
本研究提出体相立方相钙钛矿半导体中声学声子辅助激子自旋翻转拉曼散射的理论,阐明其双量子过程机制及磁场影响,可区分该过程与其他两类自旋翻转散射过程。
2024-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Rydberg exciton polaritons and their condensate in a perovskite cavity
半光半物质激子极化激元在半导体光学腔中的凝聚是固态平台中宏观量子相干性的一个显著例子。量子相干性只有在激子成分提供的激子极化激元之间存在强相互作用时才有可能。高主值里德伯激子在冷原子中表现出较强的偶极-偶极相互作用。然而,激子成分为激发态的极化激元,即里德堡激子极化激元(REP),尚未在实验上观察到。在这里,我们第一次观察到在没有任何外部场的情况下,在单晶CsPbBr 3钙钛矿腔中形成REP。这些极化激元表现出强烈的非线性行为,导致相干极化激元凝聚体具有显著的蓝移。此外,CsPbBr 3中的REP是高度各向异性的,并且具有大的消光比,这是由钙钛矿的正交晶体结构引起的。我们的观测不仅揭示了高阶激发态相干极化激元系统中多体物理的重要性,而且为探索这些相干相互作用在固态量子光学信息处理中的应用奠定了基础.
2019-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Second-order Raman and anharmonic lattice dynamics in lead-halide perovskites
Institute of Science and Technology Austria(科学技术奥地利研究所);King Fahd University of Petroleum and Minerals(法赫德国王石油与矿产大学);Interdisciplinary Research Center (IRC) for Advanced Materials, King Fahd University of Petroleum and Minerals(法赫德国王石油与矿产大学先进材料跨学科研究中心);King Abdullah University of Science and Technology(阿卜杜拉国王科技大学);Center for Renewable Energy and Storage Technologies, Division of Physical Science and Engineering, King Abdullah University of Science and Technology(阿卜杜拉国王科技大学物理科学与工程学部可再生能源与储能技术中心);Aarhus University(奥胡斯大学)
本研究通过二维太赫兹克尔效应光谱,揭示铅卤化物钙钛矿中太赫兹驱动的晶格动力学主要经由声子介导的非谐耦合,而非直接光激发,并发现强二次耦合暗示非常规电子-声子修饰。
2026-10-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Opto-thermal transport engineering in hybrid organic-inorganic lead halide perovskites metasurfaces
近年来,卤化物钙钛矿因其优异的光电性能而受到广泛关注,并被广泛的光谱研究所阐明。在这篇文章中,使用软光刻的纳米光子表面工程已被用于复制具有增强功能的纳米结构。采用基于拉曼光谱和光致发光(PL)光谱的非侵入式光学技术研究了表面图案化的有机-无机卤化物钙钛矿薄膜的热行为和光学行为的交互作用。工程钙钛矿薄膜的热物理性质是从样品的拉曼光谱和PL光谱中的代表性峰位置的软化提取的,其作为温度标记。研究表明,图案化薄膜的局部温度升高相对较高,这是由于其增强的吸收。因此,建立了压印钙钛矿薄膜中的光热传输现象之间的串扰,该串扰与增强器件性能以及保持器件稳定性有关。
2021-06-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Symmetry-Adapted Physical and Vibrational Properties of Ferroelectric Perovskite Oxides: Application to PbZrxTi1-xO3
Japan Synchrotron Radiation Research Institute(日本同步辐射研究所);Institute of Infrastructure, Technology, Research And Management(基础设施、技术、研究与管理学院)
研究通过张量分析和群论,从晶体学点群对称性确定物理性质张量等,应用于PZT。发现相图中对称性降低影响相关张量分量及拉曼振动对称性分类,揭示转变本质,强调晶体对称性分析对解释铁电钙钛矿氧化物性质的重要性。
2026-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lattice vibrations and dynamic disorder in two-dimensional hybrid lead-halide perovskites
通过非共振拉曼光谱和密度泛函理论计算,我们测量并归属了两种二维碘化铅钙钛矿衍生物的振动光谱.选择这两个样品是为了探测有机阳离子对晶格动力学的影响。一种模板阳离子由苯基取代的铵衍生物组成,而另一种包含直链烷基。我们发现,直接涉及的有机阳离子的模式更普遍的苯基取代的衍生物。的拉曼光谱的温度依赖性的比较揭示了动态无序的性质的差异,具有强烈的依赖于有机部分的分子性质。
2018-12-13 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Griffiths-like phase, spin-phonon coupling, and exchange-bias in the disordered double perovskite GdSrCoMnO$_{6}$
Institute of Physics(印度物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Institute of Chemical Technology–IndianOil Odisha Campus(化工技术研究所-印度石油奥迪沙校区);School of Advanced Materials, and Chemistry and Physics of Materials Unit, Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research(贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心先进材料学院及材料化学与物理单元)
研究通过结构、磁性和拉曼分析揭示了GdSrCoMnO$_{6}$中格里菲斯相、自旋-声子耦合及交换偏置现象,揭示了无序导致的磁不均匀性和磁相互作用竞争。
2026-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced structural phase transition and suppression of Jahn-Teller distortion in the quadruple perovskite structure
通过原位同步辐射X射线衍射和静水压力下的拉曼光谱,我们研究了四重钙钛矿LaMn 7 O 12的结构稳定性。在34 GPa,数据揭示了一个一阶结构相变从单斜I2/m立方Im-3对称性,其特征在于由一个明显的收缩的晶胞和拉曼声子模式的显着修改。相变的特征还在于抑制了环境单斜相中存在的Jahn-Teller畸变。此外,20 GPa以上的压力,突然和同时扩大观察到几个拉曼模式,这表明一个相当大的电子-声子相互作用和初期的电荷迁移率的发病。考虑到LaMn_7 O_(12)在室温下是顺磁性绝缘体,并且高压Im-3相的Jahn-Teller畸变被冻结,我们认为该相可能是一个潜在的候选者,可以在没有晶格参与的情况下主办纯电子绝缘体-金属转变
2021-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local polar fluctuations in lead halide perovskite crystals
混合铅-卤化物钙钛矿已经成为一类优秀的光伏材料。最近的报告表明,有机分子阳离子是负责当地的极性波动,抑制载流子复合。我们结合低频拉曼散射与第一性原理分子动力学(MD)研究这些局部极性波动的基本性质。我们在混合(CH $_3$ NH $_3$ PbBr $_3$)和全无机(CsPbBr $_3$)卤化铅钙钛矿中观察到强中心峰,表明非谐局部极性波动是一般卤化铅钙钛矿结构所固有的,而不是偶极有机阳离子所特有的。分子动力学模拟表明,头对头Cs运动耦合Br面膨胀,在几百飞秒的时间尺度上,驱动局部极性波动CsPbBr $_3$。
2017-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Directional Anisotropy of the Vibrational Modes in 2D Layered Perovskites
有机/无机层状钙钛矿中的振动模式对于其光电性质具有根本的重要性。这些材料的Ruddlesden-Popper相的分级结构允许相对于八面体平面中的伪立方晶格的主轴的振动模式的不同方向性。在这里,我们研究的基本声子模式在单一剥离Ruddlesden-Popper钙钛矿片的方向性与偏振拉曼光谱在超低频。在15-150 cm-1(2-15 meV)的范围内区分出丰富的拉曼带,其特征取决于有机阳离子种类、温度和入射光的线性偏振方向。通过控制激发激光的线偏振相对于八面体层的面内轴的角度,我们获得关于振动模式的对称性的详细信息。两种不同的有机部分,苯乙基铵(PEA)和丁基铵(BA)的选择允许辨别的连接分子的影响,证明强各向异性的振动(PEA)2 PbBr 4样品。温度依赖的拉曼光谱测量表明,在室温下观察到的宽声子带由一系列尖锐的模式,这种模式分裂强烈不同的不同的有机部分和振动带。
2020-04-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Broadband Defects Emission and Enhanced Ligand Raman Scattering in 0D Cs3Bi2I9 Colloidal Nanocrystals
激子0D和2D卤化铅钙钛矿最近已经被开发和研究作为用于光产生的新材料。在这里,我们报告宽带(> 1 eV)的新合成的零维(0D)无铅胶体Cs3Bi2I9纳米晶体的发射。我们调查的性质,他们的发射状态,以及目前正在激烈辩论的相对动力学。特别地,我们发现宽带发射是由发射激子和亚带隙发射陷阱态的共存造成的。值得注意的是,我们观察到的证据增强拉曼散射的配位体时,连接到纳米晶体表面,我们初步归因于强激子配位体电子耦合在这些系统中的效果。
2018-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Phonon scattering limited mobility in the representative cubic perovskite semiconductors SrGeO$_3$, BaSnO$_3$ and SrTiO$_3$
立方钙钛矿氧化物是新兴的高迁移率透明导电氧化物(TCO),但是直到亚稳立方SrGeO $_3$的发现才知道Ge基TCO。采用高压助熔剂法成功地合成了立方SrGeO $_3$钙钛矿的$0.5 \times 0.4 \times 0.2$ -mm $^3$大单晶。声子谱由红外光学反射率和拉曼散射分析确定,以评估由光学声子散射支配的电子输运。计算的室温迁移率的顺序为$3.9 \times 10^2$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$,确定立方SrGeO $_3$作为最有前途的TCO之一。采用经典声子理论和实验-理论相结合的方法,基于光学活性声子的极化强度和本征频率,对立方钙钛矿半导体SrGeO $_3$,BaSnO $_3$,SrTiO $_3$的本征电子迁移率进行了全面的分析.
2020-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Temperature and Pressure Dependent Vibrational Properties of Pristine and Doped Vacancy-Ordered Double Perovskite
National Centre for High Pressure Studies, Department of Physical Sciences, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育研究所加尔各答分校物理科学系高压研究中心);Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Kolkata(印度科学教育研究所加尔各答分校);Department of Chemical Sciences, and Centre for Advanced Functional Materials, Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Kolkata(印度科学教育研究所加尔各答分校化学科学系及先进功能材料中心)
本研究通过温度和压力依赖的拉曼光谱等方法,揭示了Sb掺杂对Cs₂TiCl₆双钙钛矿振动性质的调控作用,发现低温下出现异常拉曼模式M₁及非谐振常数变化,但其起源尚不明确。
2025-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Continuous-Wave Nonlinear Polarization Control and Signatures of Criticality in a Perovskite Cavity
本文在CsPbBr₃钙钛矿腔中实现了连续波非线性,展示了光学双稳态、非线性偏振控制,并通过温度依赖的光学迟滞测量发现约65 K处非线性显著增强,揭示了相变特征,确立了该平台在可调谐非线性光学中的价值。
2024-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Multiple-stage structure transformation of organic-inorganic hybrid perovskite CH3NH3PbI3
通过使用不同的激发波长、密度和数据采集参数进行空间分辨拉曼和光致发光光谱,我们已经实现了对有机-无机混合钙钛矿的光谱特征的统一理解,从原始状态(CH 3 NH3 PbI 3)转变为完全降解状态(即,PbI 2)的样品具有不同的结晶域尺寸从介观尺度(约100 nm)的宏观尺寸(cm),通过三种不同的技术合成。我们表明,混合钙钛矿表现出自发或在光照下发生的多个阶段的结构转变,对光照条件具有异常高的灵敏度(例如,功率、照明时间和中断模式)。我们突出了四个转变阶段(阶段1 - 4,与阶段1是原始状态)沿一级结构退化路径表现出明显不同的拉曼光谱特征,在每个阶段,并指出,以前报道的拉曼光谱在文献中反映退化的结构阶段3或4。给出了部分降解材料在自发降解和光降解共同作用下的附加光学特征。这项研究提供了可靠的基准结果,以了解这种独特的混合材料类别的内在材料特性和结构转变,以及一种简单的方法来监测材料用于设备或通过其他技术表征后的结构退化。这些发现对于广泛的潜在应用非常重要,其中杂化材料有望在非常不同的环境和光物质相互作用条件下发挥作用。
2016-04-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Rare earth size dependence on structural, electronic and magnetic properties of R2NiMnO6 double perovskites
采用溶胶-凝胶辅助燃烧法制备了稀土锰镍双钙钛矿,其中R为La,Pr,Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Y,Ho。使用粉末X射线衍射,拉曼光谱,紫外可见光谱,磁化强度和同步辐射的X射线吸收光谱测量的样品进行了系统的研究。该族化合物均为单斜结构,且随着稀土半径的减小,单斜畸变增强。当稀土半径从La的0.116nm减小到Ho的0.102nm时,磁有序温度Tc从La的270 K减小到Ho的80 K。在较低温度下,在含有Nd、Sm、Tb和Dy的样品中观察到另外的异常,其来源于Mn和Ni与Nd、Sm、Tb和Dy磁矩之间的3d至4f耦合。此外,所有样品都实现了高饱和磁化强度,表明它们是原子有序的,并且具有较少的反位无序。当稀土离子的尺寸减小时,局部结构显示出NiO 6八面体的膨胀和几乎不变的MnO 6八面体。X射线吸收近边谱表明,在所有样品中,大部分Ni和Mn离子都处于正2价和正4价态。RNMO的拉曼光谱显示声子模式的软化,导致Ni到O和Mn到O键长的伸长。最后,晶格参数,结构畸变,八面体倾斜,超交换角,和电子带隙,居里温度,和稀土离子半径之间的相关性被建立。
2018-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Coupling of MoS$_2$ Excitons with Lattice Phonons and Cavity Vibrational Phonons in Hybrid Nanobeam Cavities
我们报告了中性激子X $^0$和谷内激子X $^-$在hBN封装的二硫化钼$_2$单层嵌入纳米束腔共振拉曼光谱。通过温度调谐MoS $_2$晶格声子的拉曼模与X $^0$ /X $^-$发射峰之间的失谐量,研究了激子、晶格声子和腔振动声子之间的相互耦合.我们观察到X $^0$诱导的拉曼散射的增强和X $^-$诱导的抑制,并解释我们的发现所产生的三方激子-声子-声子耦合。腔振动声子为晶格声子散射中的共振条件提供X $^0$的中间副本态,从而增强拉曼强度。与此相反,三方耦合涉及X $^-$被发现要弱得多,观察解释的几何形状依赖的极性的电子和空穴变形的潜力。我们的研究结果表明,晶格和纳米力学模式之间的声子杂化在二维材料纳米光子系统中的激子量子物理和光-物质相互作用中起着关键作用。
2023-03-23 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
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
Confined acoustic phonons in CsPbI3 nanocrystals explored by resonant Raman scattering on excitons
该研究通过实验与理论结合,利用共振拉曼散射探索CsPbI3纳米晶中受限声学声子特性,建立模型解释其尺寸依赖规律,并确定样品中纳米晶主要呈球形或椭球形。
2025-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Molecular cavity optomechanics: a theory of plasmon-enhanced Raman scattering
等离子体激元增强拉曼散射的传统解释将这种增强归因于天线效应,将电磁场聚焦到亚波长体积中。在这里,我们介绍了一个新的模型,另外占的等离子体分子相互作用的动力学和相干性,从而揭示了一个增强机制没有考虑之前:动态反作用放大分子振动。我们首先将问题映射到腔光力学的正则模型上,其中分子振动和等离子体激元是\textit{parametrically coupled}。从分子的拉曼活性和等离子体激元场分布计算了光机耦合率,并由此导出了拉曼截面。当等离激元衰减速率与振动频率相当或小于振动频率并且激发激光器从等离激元蓝失谐到振动边带上时,所产生的延迟反馈力可以导致分子振动的有效参数放大。光学力学理论提供了一个定量的框架,计算增强的横截面,恢复已知的结果,并使新的系统,利用动态反作用,以实现额外的,模式选择性增强的设计。它产生了一个新的理解等离子体增强拉曼散射,并开辟了一条道路,分子量子光学力学。
2015-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
MaPBI3 and 2D hybrid organic inorganic perovskite based microcavities employing periodic, aperiodic and disordered photonic structures and with the possibility of light-induced tuning
无机-有机钙钛矿半导体由于其显著的光学性质而变得越来越令人感兴趣,例如高光致发光量子产率和在宽波长范围内显示光学增益的可能性。我们在这里模拟了嵌入MaPBI 3和2D混合有机无机钙钛矿半导体的微腔,通过将这种活性层嵌入周期性,非周期性和无序的光子结构之间。我们已经仔细考虑了所采用的所有材料的折射率色散,例如二氧化硅、二氧化钛和钙钛矿层。此外,通过采用光致变色聚合物,即基于二芳基乙烯的聚酯pDTE,我们已经设计了一个微腔与光致调谐的腔模式是可能的。
2021-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Terahertz Kerr effect in a methylammonium lead bromide perovskite crystal
我们在CH $_3$ NH $_3$ PbBr $_3$单晶中观察到了强的近单周期太赫兹脉冲诱导的短寿命光学双折射。除了跟随平方泵浦电场的轮廓的瞬时贡献之外,记录的各向异性信号包含在$\sim$ 350 fs中衰减的指数分量、在$\sim$ 0.16 THz的频率下的欠阻尼振荡和具有高斯尾的中间皮秒弛豫过程。我们将这三个非平凡的特征分别与无机晶格中的克尔效应、太赫兹诱导的CH $_3$ NH $_3^+$阳离子的瞬态排列以及太赫兹脉冲在拉曼过程中激发的它们的相干旋转相关联。
2022-05-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Universal Fabrication of Graphene/Perovskite Oxide Hybrid Heterostructures
本研究提出了一种通用、无催化剂的方法,通过三种不同的钙钛矿氧化物基板在大气化学气相沉积下直接生长石墨烯,实现了在绝缘基板上均匀单层石墨烯的制备,并揭示了基板诱导的晶格声子和电子-声子耦合现象。
2025-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-Hybridized Polaritonic Emission from Layered Perovskites
由于新激子材料的出现,激子材料中的光-物质耦合一直是人们研究的热点。二维层状混合有机/无机钙钛矿(2D HOIP)在室温下支持强束缚激子,具有已知激子材料中最高的振子强度和电损耗角正切。在这里,我们报告了强大的光-物质耦合在Ruddlesden-Popper相2D-HOIPs晶体,而无需外部腔。我们通过厚(> 100 nm)晶体中的反射光谱和发光光谱以及薄(< 20 nm)晶体中的近统一吸收报告了多阶混合轻物质态的同时发生。我们观察到的共振与品质因数> 250的杂化激子极化激元和识别激子极化激元模式分裂和消光系数的各种2D-HOIP之间的线性相关性。我们的工作为研究自杂化和开放腔体系中的极化激元动力学打开了大门,在光电子学和光化学中有着广泛的应用。
2021-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other