用于氮化硼纳米管声子色散纳米尺度成像的四维振动光谱
介观与纳米尺度物理
2021-03-02 v1 材料科学
摘要
在单个纳米结构中直接测量局域声子色散可极大增进我们对其电学、热学和力学性质的理解。然而，此类实验测量需要极高的探测灵敏度以及空间、能量和动量分辨率的结合，因此一直难以实现。在此，我们基于单色化扫描透射电子显微镜（STEM）发展了四维电子能量损失谱（4D-EELS）技术，并展示了单个氮化硼纳米管（BNNTs）中依赖于位置的声子色散测量。我们的测量表明，多壁 BNNTs 的展开声子色散接近于六方氮化硼（h-BN）晶体，表明层间耦合与弯曲几何对声子色散无实质性影响。我们还发现声学声子对依赖于动量的缺陷散射极为敏感，而光学声子则不易受影响。该工作不仅为 BNNTs 的振动性质提供了有益见解，也展示了所发展的 4D-EELS 技术在纳米尺度声子色散测量中的巨大前景。
引用
@article{arxiv.2008.12584,
title = {Four-dimensional Vibrational Spectroscopy for Nanoscale Mapping of Phonon Dispersion in BN Nanotubes},
author = {Ruishi Qi and Ning Li and Jinlong Du and Ruochen Shi and Yang Huang and Xiaoxia Yang and Lei Liu and Zhi Xu and Qing Dai and Dapeng Yu and Peng Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.12584},
year = {2021}
}