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层状材料的剪切与呼吸模

材料科学 2021-12-23 v1

摘要

层状材料(LMs),如石墨、六方氮化硼和过渡金属二硫属化物,因其科学与技术的意义而成为日益增长的研究工作的核心。拉曼与红外光谱是确定包括层数及层间相互作用强度等广泛性质的精确、非破坏性方法。在此,我们提出一种通用方法,可预测任意由N≥2个相同层构成的多层材料中光学活性的剪切与层呼吸模的完整光谱扇形图,即频率与层数N之间的关系。为此,我们将正模用一维力学模型描述,并结合描述点群随N演化的对称性论证。随后利用群论识别哪些模具有拉曼和/或红外活性,并为任何由相同层组成的堆叠提供光学活性模的图。我们在Materials Cloud门户上直接可用的开源工具中实现了该方法与算法,以协助任何研究者预测和解释此类图。我们的工作将支撑未来所有关于已知及尚未研究的层状材料的拉曼与红外表征工作。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.14681,
  title  = {Shear and breathing modes of layered materials},
  author = {Giovanni Pizzi and Silvia Milana and Andrea C. Ferrari and Nicola Marzari and Marco Gibertini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.14681},
  year   = {2021}
}

备注

30 pages (including appendices and tables), 7 figures