磷化铁三硫化物——FePS$_3$ 的光谱学与结构研究
材料科学
2022-01-04 v3 应用物理
摘要
过渡金属磷化物三硫化物的层状结构具有较强的层内键合，而相邻层之间则由微弱的范德华相互作用维系。这类化合物因其光学性质与长程磁性的独特结合而引起了极大的关注。其中，磷化铁三硫化物（FePS）因作为一种在近红外波段具有吸收边缘的半导体，并表现出 Ising 型反铁磁性而备受关注。我们报道了化学产率超过 70% 的厘米级块体 FePS 晶体的成功生长，并通过先进的电子显微学方法（包括原子级分辨率元素图谱）以及光电子能谱对其晶体结构和成分进行了仔细鉴定。利用变温吸收光谱和光声光谱技术，我们扩展了对 FePS 光学活性的认知，并将测量结果与密度泛函理论计算进行了相互印证。变温实验表明，在低至 115 K 的温度下带边能量发生了微小且单调的偏移，并揭示了电子-声子耦合的相互关联的重要性。最重要的是，我们揭示了光学行为与磁相变之间的关联，这展示了利用变温光吸收来研究磁相互作用的实际应用价值。
关键词
引用
@article{arxiv.2108.01742,
title = {Spectroscopy and structural investigation of iron phosphorus trisulfide -- FePS$_3$},
author = {Adam K. Budniak and Szymon J. Zelewski and Magdalena Birowska and Tomasz Woźniak and Tatyana Bendikov and Yaron Kauffmann and Yaron Amouyal and Robert Kudrawiec and Efrat Lifshitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.01742},
year = {2022}
}
备注
40 pages, 13 figures, 1 table