MoS$_2$ 的振动与光学性质：从单层到体相
材料科学
2016-06-10 v1
摘要
二硫化钼（MoS）作为一种层状材料近期受到了广泛关注，其相邻层间仅有微弱相互作用且极易发生相对滑动。因此，机械剥离使得单层和多层材料的制备成为可能，并为获得具有优异性质的原子级薄晶体提供了契机。与石墨烯不同，它具有 1.9 eV 的光学带隙。这使其成为晶体管和光电应用的重要候选材料。由于不存在层间杂化，单层 MoS 表现出与体相 MoS 截然不同的物理性质。例如，体相和多层 MoS 的带隙为间接带隙，但随着层数的减少，带隙变为直接带隙。在本综述中，我们从理论角度分析了单层、少数层和体相 MoS 的电子、光学和振动性质。特别地，我们重点关注了自旋-轨道相互作用、层数以及施加的拉伸应变对振动和光学性质的影响。我们考察了不同方法（主要是 ab initio 方法）所得出的结果。我们还讨论了哪些近似适用于 MoS 和层状材料。我们研究了外部应变对单层 MoS 带隙的影响以及从间接带隙到直接带隙的转变。我们分析了吸收光谱中的激子效应。我们展示了其主要特征，例如吸收阈值处的双峰和高能激子。此外，我们报道了单层、少数层和体相 MoS 的声子色散关系。基于后者，我们解释了拉曼活性的 和 模式随层数变化的行为。
引用
@article{arxiv.1606.03017,
title = {Vibrational and optical properties of MoS$_2$: from monolayer to bulk},
author = {Alejandro Molina-Sánchez and Kerstin Hummer and Ludger Wirtz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.03017},
year = {2016}
}