利用二次谐波产生直接测量原子级薄层 WS$_2$ 中的折叠角与应变矢量
光学
2020-02-11 v1 应用物理
摘要
局部应变工程和折叠等结构工程技术可对二维材料的关键光电特性进行功能调控。准确监测二维材料中的局部应变矢量（包括应变幅值与方向）和折叠角，对于优化器件性能十分重要。传统上，对应变幅值与方向的精确测量需要联合使用多种工具，如原子力显微镜（AFM）、电子显微镜、拉曼光谱等。本文中，我们展示了使用单一工具——偏振依赖的二次谐波产生（SHG）成像，来精确测定原子级薄层二硫化钨（WS2）中的折叠角与应变矢量。我们发现，折叠角为 600 的三层 WS2 由于来自各折叠层的 SH 波矢量的矢量叠加，表现出 9 倍的 SHG 增强。应变依赖的 SHG 淬灭与增强分别被发现平行于和垂直于压缩应变矢量的方向。然而，尽管应变角发生变化，总 SHG 保持不变，这使我们能够利用光弹性方法精确确定局部应变矢量。我们还证明，能带嵌套诱导的跃迁（C 峰）可高度增强 SHG，并能被应变显著调制。我们的结果将为过渡金属硫族化物（TMDs）在非线性光学器件中的新应用铺平道路。
引用
@article{arxiv.2002.03616,
title = {Direct Measurement of Folding Angle and Strain Vector in Atomically thin WS$_2$ using Second Harmonic Generation},
author = {Ahmed Raza Khan and Boqing Liu and Wendi Ma and Linglong Zhang and Ankur Sharma and Yi Zhu and Tieyu Lü and Yuerui Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.03616},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 4 figures