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石墨烯气泡内强吸收纳米尺度红外畴

应用物理 2020-12-23 v1 材料科学

摘要

石墨烯在小至 350 nm 的器件中调制红外(IR)光方面已展现出巨大潜力。在此尺度下,器件的纳米特征及其与光的相互作用可预期对器件性能起重要作用。范德瓦尔斯异质结构中的气泡正是这样一类特征,其借助应变改变二维材料光电特性的能力近期备受关注。本文利用散射型扫描近场光学显微镜(sSNOM)测量六方氮化硼(hBN)封装石墨烯中形状各异的气泡网络的纳米尺度红外响应。我们表明,单个气泡内存在具有显著增强红外吸收的明显畴区。我们将其与通过共焦拉曼显微镜与矢量分解分析得到的石墨烯应变相关联。这揭示了复杂且多样的应变构型,其中不同形状的气泡诱发更多双轴或单轴应变构型。由原子力显微镜(AFM)观测到的气泡脊与畴边界重合,使我们将该畴区归因于石墨烯中的纳米尺度应变差异。这为未来基于应变的石墨烯红外器件指明路径。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.12061,
  title  = {Strongly Absorbing Nanoscale Infrared Domains within Graphene Bubbles},
  author = {Tom Vincent and Matthew Hamer and Irina Grigorieva and Vladimir Antonov and Alexander Tzalenchuk and Olga Kazakova},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.12061},
  year   = {2020}
}