单层WS2及WS2纳米复合材料中的应变工程
应用物理
2020-11-02 v1 材料科学
摘要
在过去的十年中，基于过渡金属硫族化合物(TMDs)有趣且不寻常的电学、光学和力学性质（如可调且依赖于应变的带隙），对其研究大幅增长。二硫化钨(WS2)作为TMDs的典型例子，在应变工程器件和下一代多功能聚合物纳米复合材料等应用中具有可观的潜力。然而，控制应变，或更实际地，监测WS2中的应变及相关的微观力学尚未得到充分研究。光致发光光谱(PL)和拉曼光谱均已被证明是有效的，但PL不能用于表征多层TMDs，而拉曼光谱难以揭示能带结构。在本研究中，将光致发光与拉曼光谱相结合，以监测柔性聚合物基底上及聚合物纳米复合材料中单层WS2的应变分布与应力传递。结果表明，WS2在微观尺度上仍遵循连续介质力学，且通过简单的应变工程，即使在单个WS2薄片中也产生非均匀的带隙分布。研究表明，这些薄片可用于光电子应用，因为它们成为微米级PL发射体，其带隙可通过向基底施加外部应变来调控。基于拉曼光谱的应变分布分析进一步扩展到薄膜少层WS2聚合物纳米复合材料，其中表明应力可有效传递到WS2薄片。研究了块体复合材料中单个单层WS2薄片与少层薄片的力学行为之间的关系。
引用
@article{arxiv.2010.16184,
title = {Strain Engineering in Monolayer WS2 and WS2 Nanocomposites},
author = {Fang Wang and Suhao Li and Mark A. Bissett and Ian A. Kinloch and Zheling Li and Robert J. Young},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.16184},
year = {2020}
}