原子级薄氮化硼的拉曼特征与声子色散
材料科学
2020-08-05 v1
摘要
拉曼光谱已成为表征和研究石墨烯及许多其他二维材料的重要技术。然而，对于具有许多不同于石墨烯独特性质的原子级薄氮化硼(BN)，其拉曼特征和声子色散仍缺乏共识。这一知识空白极大影响了人们对原子级薄BN基本物理和化学性质的理解，以及利用拉曼光谱研究这些纳米材料。在此，我们结合实验与模拟揭示了单层和少层BN的本征拉曼特征。我们通过实验发现，不与衬底相互作用的原子级薄BN的G带频率与块体六方BN相似，但衬底引起的应变可导致显著的拉曼位移。这与我们在两个理论层次上的第一性原理密度泛函理论(DFT)计算高度一致，包括范德华色散力(opt-vdW)和通过杂化HSE06泛函从Hartree-Fock(HF)理论引入的部分精确交换。两种计算均表明BN的本征E2g模式对层数并不敏感。我们的模拟还指出了精确交换混合参数在计算BN振动模式中的重要性，因为它决定了DFT计算中所包含的HF交换的比例。
引用
@article{arxiv.2008.01656,
title = {Raman Signature and Phonon Dispersion of Atomically Thin Boron Nitride},
author = {Qiran Cai and Declan Scullion and Aleksey Falin and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Ying Chen and Elton J. G. Santos and Lu Hua Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.01656},
year = {2020}
}