液相剥离六方氮化硼的光谱尺寸与厚度度量指标
介观与纳米尺度物理
2018-03-07 v1 应用物理
摘要
对于许多二维材料，光学与拉曼光谱结构丰富，并传递有关一系列参数的信息，包括纳米片尺寸与缺陷含量。相比之下，h-BN 的对应光谱相对简单，其吸收光谱与拉曼光谱均各由一个特征峰组成，所披露的信息较少。在此，对液相剥离 h-BN 纳米片进行尺寸筛选的能力使我们得以全面研究 h-BN 光学光谱对纳米片尺寸的依赖关系。我们发现，由于光散射的存在，光学消光系数谱随纳米片横向尺寸发生系统性变化。反之，一旦将光散射解耦以得到光学吸收谱，我们发现尺寸依赖性基本被消除，仅余下峰值吸收能量随纳米片厚度发生的微弱但明确的偏移。这一发现由我们的第一性原理 GW 与 Bethe-Salpeter 方程计算所佐证，其中包含了电子关联与准粒子自洽性（QSGW）。此外，虽然我们发现 h-BN 唯一的拉曼谱线位置不随纳米片尺寸变化，其线宽似乎随纳米片厚度发生微弱变化。这些尺寸依赖的光谱性质可用作从光谱数据估算纳米片厚度的度量指标。
引用
@article{arxiv.1803.02240,
title = {Spectroscopic size and thickness metrics for liquid-exfoliated h-BN},
author = {Aideen Griffin and Andrew Harvey and Brian Cunningham and Declan Scullion and Tian Tian and Chih-Jen Shih and Myrta Gruening and John Donegan and Elton J. G. Santos and Claudia Backes and Jonathan N. Coleman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.02240},
year = {2018}
}
备注
Accepted in Chemistry Materials (In press)