層狀二硫化鉬在共振激發下的偏振拉曼光譜

Polarized Raman Spectrum of Layered Molybdenum Disulfide under Resonant Excitation

薛喬方(Syue Jiao-Fang)

指導教授 ： 陸亭樺 ； 藍彥文

國立臺灣師範大學/理學院/物理學系/碩士(2023年)

https://doi.org/10.6345/NTNU202300164

摘要

偏振拉曼光譜已經被應用在測量二維材料上，包括石墨稀與過渡金屬二硫化鉬，尤其是使用線偏振和圓偏振光為激發光線。量測不同溫度下的二硫化鉬受不同偏振入射光影響的拉曼張量，我們可以知道聲子振動模式是如何表現其偏振態。在本實驗中，利用紅光共振激發變溫下的二硫化鉬，結果顯示，在低溫狀態下，線偏振的入射光激發時，面內振動(E')和面外振動(A_1')模式表現出線偏振的散射光，b mode則是呈現非各向同性(anisotropic)，隨著溫度的上升，E' 、A_1'仍維持在線偏振的散射光，而b mode則漸漸改變成線偏振的散射光；圓偏振的入射光激發時，低溫狀態的E'和A_1'模態呈現出旋向守恆(helicity-conserve)，b mode 則是表現出旋向轉換(helicity-exchange)，隨著溫度的上升，E' 、A_1'仍維持旋向守恆，但b mode會漸漸變成旋向守恆。
實驗結果顯示了b mode的獨特性，因此我們引用了一些電子-聲子耦合如何影響拉曼強度的偏振態有關的論文，來解釋這個特殊的現象，同時深入探討層狀二維材料的聲子與光子之間的交互作用，以便提供未來先進材料應用更多重要的基礎與應用。

關鍵字

拉曼光譜 ； 二硫化鉬 ； 偏振解析 ； 溫度變化

並列摘要

none

並列關鍵字

none

參考文獻

Wang, S., Sawada, H., Allen, C. S., Kirkland, A. I., & Warner, J. H. (2017). Orientation dependent interlayer stacking structure in bilayer MoS2 domains. Nanoscale, 9(35), 13060–13068.

Shieh J. M., Lai Y. F., Lin Y. C., & Fang J. Y. (2005). Photoluminescence: Principles, Structure, and Applications 科儀新知, 146期 (2005 / 06 / 01), P39 – 51

Cai Y., Lan J., Zhang G., & Zhang Y. W. (2014). Lattice vibrational modes and phonon thermal conductivity of monolayer MoS2 Physical Review B 89, 035438

Tonndorf P., Schmidt R., Böttger P., Zhang X., Börner J., Liebig A., ...Bratschitsch R. (2013). Photoluminescence emission and Raman response of monolayer MoS2, MoSe2, and WSe2.Optics Express Vol. 21, Issue 4, pp. 4908-4916

Li H., Zhang Q., Yap C. C. R., Tay B. K., Edwin T. H. T., Olivier A., Baillargeat D.(2012). From Bulk to Monolayer MoS2: Evolution of Raman Scattering. Advanced functional materials, Volume 22, Issue 7, P1321-1538