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各向异性原子级薄二硒化铼中的层间相互作用

介观与纳米尺度物理 2016-05-05 v1

摘要

近来,具有强面内各向异性性质的二维(2D)材料(如黑磷)已展现出开发新器件的巨大潜力,这些器件可利用其降低的晶格对称性,在电子学、光电子学和热电学中有潜在应用。然而,具有强面内各向异性的二维材料的选择迄今非常有限,且仅有零星研究致力于具有降低晶格对称性的过渡金属硫族化合物(TMDC)材料,这尚未传达其光学和声子性质以及层间相互作用中各向异性的全貌。在此,我们通过首次研究其超低频率层间声子振动模式、层数依赖的光学带隙以及各向异性光致发光(PL)光谱,来研究一种具有降低面内对称性的重要 TMDC 二维材料——原子级薄二硒化铼(ReSe2)——中的各向异性层间相互作用。超低频率层间拉曼光谱结合对单层和双层 ReSe2 中偏振分辨高频拉曼光谱的首次研究,使得能够确定性地识别其层数与晶体取向。PL 测量显示出各向异性的光学发射强度,其带隙从块体的 1.26 eV 增加到单层的 1.32 eV,与基于第一性原理计算的理论结果一致。对拉曼模式和 PL 光谱的层数依赖性的研究揭示了原子级薄 ReSe2 中相对弱的范德瓦耳斯相互作用和二维量子限域。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.07664,
  title  = {Interlayer Interactions in Anisotropic Atomically-thin Rhenium Diselenide},
  author = {Huan Zhao and Jiangbin Wu and Hongxia Zhong and Qiushi Guo and Xiaomu Wang and Fengnian Xia and Li Yang and Ping-Heng Tan and Han Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.07664},
  year   = {2016}
}

备注

17 pages, 5 figures, supplementary information