层间呼吸模中随厚度的大频率变化——少层黑磷中的显著层间相互作用
材料科学
2015-05-13 v1
摘要
块体黑磷（BP）由褶皱的磷原子层组成。通过从块体BP剥离获得的少层BP，是后硅电子学中作为沟道材料的新兴候选者。对其物理性质的深入理解和其全部应用范围仍在揭示中。本文中，我们提出少层BP中声子性质的理论与实验研究，聚焦于对应于层间振动模式的低频区。我们展示层间呼吸模A3g随厚度增加呈现大红移；实验与理论结果吻合良好。这种厚度依赖性是两个数量级大于硫族化物材料如少层MoS2和WSe2中的依赖性，因为BP中显著更大的层间力常数和更小的原子质量。推导的层间面外力常数比石墨烯和MoS2中的大约50%。我们展示该大层间力常数源于相邻层间磷原子间可观的共价相互作用，且层间相互作用不仅仅是弱的范德华类型。这些显著层间相互作用与BP已知的表面反应性一致，并已被证明对薄膜BP中电场诱导狄拉克锥的形成很重要。
引用
@article{arxiv.1505.02953,
title = {Large Frequency Change with Thickness in Interlayer Breathing Mode - Significant Interlayer Interactions in Few Layer Black Phosphorus},
author = {Xin Luo and Xin Lu and Gavin Kok Wai Koon and Antonio H. Castro Neto and Barbaros Özyilmaz and Qihua Xiong and Su Ying Quek},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.02953},
year = {2015}
}
备注
Nano Letters, 2015