于洋:过渡金属硫族化合物磁光光谱的研究论文

于洋:过渡金属硫族化合物磁光光谱的研究论文

本文主要研究内容

作者于洋(2019)在《过渡金属硫族化合物磁光光谱的研究》一文中研究指出:二维过渡金属硫族化合物(TMDCs)材料中,由于空间对称性破缺和自旋轨道耦合使二维TMDCs具有独特的能谷性质。二维TMDCs引入的能谷自由度可以实现对位于布里渊区±K点的能谷独立操控,因此二维TMDCs在量子信息领域具有很好的潜力。此外,一些TMDCs在室温下具有高载流子迁移率,高开关比和响应速度,因此TMDCs在微电子逻辑器件,光电探测器等领域都具有广阔的应用前景。我们通过改进机械剥离的方法制备出面积较大的二维TMDCs(MoS2,WS2,WSe2),并使用微纳加工的方法制备了基于这些单层材料的场效应管。我们通过二维TMDCs的低温磁光光谱研究其一系列性质。主要结果如下:在低温(4 K)矢量磁场下,用线偏振,左旋(σ-)右旋(σ+)圆偏振光分别非共振激发二维TMDCs,通过收集极化光谱研究二维TMDCs依赖能谷的光学选择性质和能带轨道杂化及自旋轨道耦合理论。通过改变测试温度,激发功率,磁场,极化角等方法研究二维TMDCs的发光峰和发光机制。在确定中性激子和带电激子发光的基础上,我们观测到和上述机制不同的实验现象。我们在一个双层WS2样品上观测到极大的塞曼劈裂(|g|≈16),通过原子力显微镜,拉曼谱以及结合5 K温度下荧光光谱抖动的现象,我们推测该实验现象和样品中大的缺陷密度相关,通过建立缺陷引起的双层WS2空间对称性破缺这一模型,我们对塞曼劈裂大g因子做出了合理解释。在测单层MoS2磁光光谱时,我们在一个样品上观测到了反常的抗磁γ≈100μeV/T2,并且该现象可在样品上3个位置重复。我们引入二维谐振子模型并结合量子点中的抗磁现象对该现象做出合理解释。TMDCs中的缺陷可以局域载流子,并且局域效应随着材料层数的减小逐渐增强。结合我们观测的反常现象,我们认识到二维TMDCs中的缺陷会对材料的性质有很大的影响,我们的实验结果不论对研究材料中的缺陷还是人为设计并引入缺陷的缺陷工程都有重要意义。

Abstract

er wei guo du jin shu liu zu hua ge wu (TMDCs)cai liao zhong ,you yu kong jian dui chen xing po que he zi xuan gui dao ou ge shi er wei TMDCsju you du te de neng gu xing zhi 。er wei TMDCsyin ru de neng gu zi you du ke yi shi xian dui wei yu bu li yuan ou ±Kdian de neng gu du li cao kong ,yin ci er wei TMDCszai liang zi xin xi ling yu ju you hen hao de qian li 。ci wai ,yi xie TMDCszai shi wen xia ju you gao zai liu zi qian yi lv ,gao kai guan bi he xiang ying su du ,yin ci TMDCszai wei dian zi luo ji qi jian ,guang dian tan ce qi deng ling yu dou ju you an kuo de ying yong qian jing 。wo men tong guo gai jin ji xie bao li de fang fa zhi bei chu mian ji jiao da de er wei TMDCs(MoS2,WS2,WSe2),bing shi yong wei na jia gong de fang fa zhi bei le ji yu zhe xie chan ceng cai liao de chang xiao ying guan 。wo men tong guo er wei TMDCsde di wen ci guang guang pu yan jiu ji yi ji lie xing zhi 。zhu yao jie guo ru xia :zai di wen (4 K)shi liang ci chang xia ,yong xian pian zhen ,zuo xuan (σ-)you xuan (σ+)yuan pian zhen guang fen bie fei gong zhen ji fa er wei TMDCs,tong guo shou ji ji hua guang pu yan jiu er wei TMDCsyi lai neng gu de guang xue shua ze xing zhi he neng dai gui dao za hua ji zi xuan gui dao ou ge li lun 。tong guo gai bian ce shi wen du ,ji fa gong lv ,ci chang ,ji hua jiao deng fang fa yan jiu er wei TMDCsde fa guang feng he fa guang ji zhi 。zai que ding zhong xing ji zi he dai dian ji zi fa guang de ji chu shang ,wo men guan ce dao he shang shu ji zhi bu tong de shi yan xian xiang 。wo men zai yi ge shuang ceng WS2yang pin shang guan ce dao ji da de sai man pi lie (|g|≈16),tong guo yuan zi li xian wei jing ,la man pu yi ji jie ge 5 Kwen du xia ying guang guang pu dou dong de xian xiang ,wo men tui ce gai shi yan xian xiang he yang pin zhong da de que xian mi du xiang guan ,tong guo jian li que xian yin qi de shuang ceng WS2kong jian dui chen xing po que zhe yi mo xing ,wo men dui sai man pi lie da gyin zi zuo chu le ge li jie shi 。zai ce chan ceng MoS2ci guang guang pu shi ,wo men zai yi ge yang pin shang guan ce dao le fan chang de kang ci γ≈100μeV/T2,bing ju gai xian xiang ke zai yang pin shang 3ge wei zhi chong fu 。wo men yin ru er wei xie zhen zi mo xing bing jie ge liang zi dian zhong de kang ci xian xiang dui gai xian xiang zuo chu ge li jie shi 。TMDCszhong de que xian ke yi ju yu zai liu zi ,bing ju ju yu xiao ying sui zhao cai liao ceng shu de jian xiao zhu jian zeng jiang 。jie ge wo men guan ce de fan chang xian xiang ,wo men ren shi dao er wei TMDCszhong de que xian hui dui cai liao de xing zhi you hen da de ying xiang ,wo men de shi yan jie guo bu lun dui yan jiu cai liao zhong de que xian hai shi ren wei she ji bing yin ru que xian de que xian gong cheng dou you chong yao yi yi 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国科学院大学(中国科学院物理研究所)的于洋,发表于刊物中国科学院大学(中国科学院物理研究所)2019-07-19论文,是一篇关于能谷论文,荧光光谱论文,磁光光谱论文,缺陷论文,塞曼劈裂论文,抗磁论文,中国科学院大学(中国科学院物理研究所)2019-07-19论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国科学院大学(中国科学院物理研究所)2019-07-19论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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