电子跃迁与二维半导体铁电有序度的耦合
材料科学
2024-10-15 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
铁电材料常表现出支撑其相变的软横向光学 (TO) 声子模式。与该铁电软模态的电荷耦合可能进一步介导新兴的物理特性，包括超导性和缺陷容忍性。然而，此类耦合的直接实验证据稀缺。本文展示了激光启动的共形声子与铋氧化物 (NbOI2) 这一二维铁电半导体中跨越带隙的电子跃迁发生强耦合。利用太赫兹时域光谱和第一性原理计算，我们确认该模式是负责铁电有序的 TO 声子。这种独特的耦合仅发生在带隙以上电子跃迁中，而在价带上则不存在，如共挥非弹性 X 射线散射所示。我们的发现表明，软 TO 声子模式在铁电半导体的电子和光学性质中发挥着新的作用。
引用
@article{arxiv.2410.09238,
title = {Coupling of Electronic Transitions to Ferroelectric Order in a 2D Semiconductor},
author = {Chun-Ying Huang and Daniel G. Chica and Zhi-Hao Cui and Taketo Handa and Morgan Thinel and Nicholas Olsen and Yufeng Liu and Michael E. Ziebel and Guiying He and Yinming Shao and Connor A. Occhialini and Jonathan Pelliciari and Dmitri N. Basov and Matthew Sfeir and Abhay Pasupathy and Valentina Bisogni and David R. Reichman and Xavier Roy and Xiaoyang Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.09238},
year = {2024}
}
备注
18 pages, 5 figures, 13 pages SI