二维材料及其异质结的声子物理研究

论文摘要

声子是固体最重要的元激发之一,是理解材料摩尔热容、德拜温度以及热膨胀系数等热力学性质的基础,同时电声子相互作用也决定了固体的电导和超导等特性。拉曼光谱是表征固体声子物理的重要实验手段,不仅能表征材料的结构和质量,还能提供材料声子性质、电子能带结构、电声耦合等信息。文章将拉曼光谱应用于二维材料及其范德瓦尔斯异质结的声子物理研究。先简单介绍二维材料的层间振动声子模式和层内振动声子模式,其中层间振动声子模式的频率可用线性链模型来计算,而强度则可用层间键极化率模型来解释;同类层内振动声子模式的Davydov劈裂峰之间的频率差异可用范德瓦尔斯模型拟合。随后,将这些模型推广到二维范德瓦尔斯异质结中,以转角多层石墨烯、MoS2/石墨烯和hBN/WS2为例介绍了范德瓦尔斯异质结的声子谱,阐述如何应用线性链模型和经典键极化率模型计算层间振动模的频率和强度,并由此给出二维范德瓦尔斯异质结的界面耦合强度和各层间呼吸模的电声耦合强度等重要参数。

论文目录

• 1 引言
• 2 二维材料的声子谱
•   2.1 二维材料的低频层间振动声子模
•     2.1.1 线性链模型
•     2.1.2 层间键极化率模型
•   2.2 二维材料的高频层内振动声子模
• 3 二维范德瓦尔斯异质结的声子谱
•   3.1 转角多层石墨烯
•   3.2 MoS2/石墨烯的异质结
•   3.3 hBN/WS2异质结
• 4 总结

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 林妙玲,孟达,从鑫,谭平恒

关键词: 声子,拉曼光谱,二维材料,范德瓦尔斯异质结,层间键极化率模型,层间耦合

来源: 物理 2019年07期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室,中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京量子信息科学研究院

基金: 国家重点研发计划(批准号:2016YFA0301204),国家自然科学基金(批准号:11874350,11434010)资助项目

分类号: TB303

页码: 438-448

总页数: 11

文件大小: 5705K

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