同轴生长于氮化硼纳米管上的单壁 MoS$_2$ 纳米管的 photoluminescence
材料科学
2021-04-27 v1
摘要
单壁与多壁二硫化钼（MoS）纳米管已同轴生长于小直径氮化硼纳米管（BNNTs）上，后者由异质纳米管去除单壁碳纳米管（SWCNTs）合成，并通过光学光谱进行了系统研究。本工作观察到由核心 BNNTs 支撑的单壁 MoS 纳米管的强 photoluminescence（PL），这证明了直径约 6–7 nm 的单壁 MoS 纳米管具有直接带隙结构。该观察与我们的 DFT 结果一致：当纳米管直径大于约 5 nm 时，单壁 MoS 纳米管由间接带隙半导体转变为直接带隙半导体。另一方面，当异质纳米管（BNNTs 与 MoS 纳米管）内部存在 SWCNTs 时，PL 信号被显著淬灭。通过 PL、XPS 与拉曼光谱表征考察了 SWCNTs 与单壁 MoS 纳米管之间的电荷转移与能量转移。与单壁 MoS 纳米管不同，多壁 MoS 纳米管不发光。单壁与多壁 MoS 纳米管在共振与非共振拉曼光谱中均表现出不同的拉曼特征。以 BNNTs 为模板组装异质纳米管的方法为探索其他过渡金属硫族化物纳米管的电子与光学性质提供了有效途径。
引用
@article{arxiv.2012.10093,
title = {Photoluminescence from Single-Walled MoS$_2$ Nanotubes Coaxially Grown on Boron Nitride Nanotubes},
author = {Ming Liu and Kaoru Hisama and Yongjia Zheng and Mina Maruyama and Seungju Seo and Anton Anisimov and Taiki Inoue and Esko I. Kauppinen and Susumu Okada and Shohei Chiashi and Rong Xiang and Shigeo Maruyama},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.10093},
year = {2021}
}