二維材料二硒化鈀線(xiàn)性二色性轉換行為的直接觀(guān)察 
一、摘要 至今,在二維材料中如何實(shí)現線(xiàn)性二色性轉換行為仍然是個(gè)挑戰課題。 針對此問(wèn)題,中南大學(xué)劉艷平教授,何軍教授,澳大利亞悉尼大學(xué)的劉宗文教授聯(lián)合開(kāi)展相關(guān)工作。在國際上首次成功演示了使用偏振分辨吸收光譜法在二硒化鈀(PdSe2)中觀(guān)察到獨特的線(xiàn)性二向色性(LD)轉換現象,該轉換行為出現在472 nm波長(cháng)處。472 nm波長(cháng)兩端的偏振吸收趨勢完全相反,具體表現為364 nm和532 nm極坐標中的偏振吸收圖恰好相差90°,意味著(zhù)該材料在垂直x-y軸向上不能同時(shí)吸收可見(jiàn)光和紫外光。這種特殊的LD轉換行為在極化敏感光電子器件、波長(cháng)可調光電探測器和偏振熱成像領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。 此外,使用高分辨拉曼光譜技術(shù)得到極化分辨拉曼光譜,其中Ag和B1g模式展現出強勁的周期性并可快速判別其晶軸,與理論計算對稱(chēng)性分析非常吻合,這表明二維材料PdSe2具有很強的本征LD效應,同時(shí)為宏觀(guān)層面上確定晶體取向提供了可靠的依據。該論文“Direct Observation of Linear Dichroism Transitionin Two-dimensional Palladium Diselenide ”發(fā)表在《Nano Letters》期刊上。 
圖1.論文封面 二、研究背景 線(xiàn)性二色性是主要用于研究分子功能和結構的光譜技術(shù)。LD可以通過(guò)平行或垂直于一個(gè)取向方向軸的光吸收的差異測得。LD的測量基于光和物質(zhì)之間的相互作用,是電磁光譜的一種形式,如今主要應用在研究生物高分子(如DNA)及人工合成的聚合物方面。各向異性光子材料中的LD轉換廣泛應用于選擇性偏振-波長(cháng)探測器、光開(kāi)關(guān)和光通信等領(lǐng)域。在傳統的二維(2D)各向異性材料中,由于材料的對稱(chēng)性降低而出現的LD在寬光譜范圍內呈現的是單軸現象。 PdSe2是一種天然的各向異性2D材料,具有褶皺的五邊形晶格結構,空氣穩定性高,這使其在LD研究中具有明顯的優(yōu)勢。PdSe2光學(xué)吸收呈現各向異性特征,具有較高的x-y軸吸光比(364 nm處為1.11,532 nm處為1.15,633 nm處為0.84)。 該團隊成功制備出大面積高質(zhì)量的單層及少層PdSe2樣品,通過(guò)偏振分辨吸收光譜法在472 nm波長(cháng)處成功觀(guān)察到獨特的LD轉換現象。并證實(shí)PdSe2具有高空氣穩定度、強各向異性、強層間耦合等特性,提供了一種快速無(wú)損判別各向異性二維材料晶界和晶格取向的方法,為二維各向異性材料在偏振光學(xué),凝聚態(tài)物理和新概念器件方面的理論研究和實(shí)際應用奠定了基礎。其獨特的LD轉換特性與內在的LD效應相結合,使得PdSe2成為多光譜成像、傳感、偏振敏感和波長(cháng)可控等光電應用技術(shù)創(chuàng )新的潛在候選者。 三、工作簡(jiǎn)介 
圖2. 少層PdSe2的結構示意圖和光學(xué)表征 
圖3 少層PdSe2的拉曼光譜表征 
圖4. 三層PdSe2的極化分辨拉曼光譜圖 
圖5.三層PdSe2的各向異性拉曼表征 
圖6 三層PdSe2的三維極化分辨拉曼光譜圖
四、文獻信息 文獻名稱(chēng):Direct Observation of Linear Dichroism Transition in Two-dimensional Palladium Diselenide (Nano letters, 2020-01-16 DOI:10.1021/acs.nanolett.9b04598) 文獻鏈接:http://pubs-acs-org-s.vpn.njust.edu.cn:8118/doi/10.1021/acs.nanolett.9b04598
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