单层三卤化铬及其Janus结构声子的群论分析

Y. C. Liu; H. B. Niu; J. B. Lin; V. Wang

doi:10.1039/D2CP03510C

单层三卤化铬及其Janus结构声子的群论分析

材料科学 2022-12-14 v2 介观与纳米尺度物理

作者: Y. C. Liu , H. B. Niu , J. B. Lin , V. Wang

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摘要

本文通过群论对单层三卤化铬及其Janus结构Y $_3$ -Cr $_2$ -X $_3$ （X, Y = F, Cl, Br, I）声子的对称性方面进行了对比研究。我们首先将所有布里渊区中心（ $\Gamma$ ）处的声子分类为不可约表示。随后预测了光学声子的红外与拉曼活性、拉曼张量以及拉曼活性声子可能的偏振归属。基于这些结果，我们澄清了关于单层CrI $_3$ 中光学模拉曼活性的分歧。此外，我们发现X $_3$ -Cr $_2$ -X $_3$ 的拉曼与红外光谱互斥，而Janus Y $_3$ -Cr $_2$ -X $_3$ 的则重合。这一区别对于从X $_3$ -Cr $_2$ -X $_3$ 单层光学谱中鉴别Janus Y $_3$ -Cr $_2$ -X $_3$ 单层至关重要。另外，我们推导了F $_3$ -Cr $_2$ -I $_3$ 与I $_3$ -Cr $_2$ -I $_3$ 单层的对称匹配声子本征函数及相应的本征矢示意图，直观展示了声子手性与磁性的起源。最后，我们的分析表明，自旋-声子耦合、红外与拉曼活性声子的磁光效应以及声子手性应在Janus Y $_3$ -Cr $_2$ -X $_3$ 单层中被观测到，且如同甚至在X $_3$ -Cr $_2$ -X $_3$ 单层中所观测到的那样容易或更容易。我们的工作为Y $_3$ -Cr $_2$ -X $_3$ 单层的实验表征提供了详细指导图，并揭示了Janus Y $_3$ -Cr $_2$ -X $_3$ 单层中光学声子的重要效应。

关键词

群论声子单层三卤化铬 Janus结构不可约表示拉曼活性自旋-声子耦合

引用

@article{arxiv.2204.06152,
  title  = {Group Theory Analysis of Phonons in Monolayer Chromium Trihalides and Their Janus Structures},
  author = {Y. C. Liu and H. B. Niu and J. B. Lin and V. Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.06152},
  year   = {2022}
}

单层三卤化铬及其Janus结构声子的群论分析

摘要

关键词

引用

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