黄飞:基于不同温度和激光功率下的Bi2Se3单晶拉曼光谱研究论文

黄飞:基于不同温度和激光功率下的Bi2Se3单晶拉曼光谱研究论文

本文主要研究内容

作者黄飞(2019)在《基于不同温度和激光功率下的Bi2Se3单晶拉曼光谱研究》一文中研究指出:硒化铋(Bi2Se3)是一种优良的热电材料,热电优质系数高,一直是热电材料领域的重要研究对象。近年来的研究又发现,Bi2Se3是一种新型三维拓扑绝缘体材料,由于其毒性低、易合成、能带结构简单,能隙大(0.3 eV,等价于3600 K),在自旋电子器件、超导体、光学器件和室温低能耗电子器件方面有巨大应用前景。本文采用布里奇曼法制备Bi2Se3单晶。以高纯度(5N)的Bi2Se3粉末为原料,通过优化设计生长温场,制备出一组Bi2Se3单晶样品。然后根据几何淘汰规律,并通过多次试验,优化了生长石英安瓿,再以高纯度(5N)的Bi2Se3粉末,并在其中掺入5%的Se粉为原料,制备出第二组Bi2Se3单晶。X射线衍射仪、扫描电子显微镜和拉曼光谱测试表明,两组样品均为沿[001]方向生长的Bi2Se3单晶,具有明显的层状结构。测试结果显示,工艺优化后,生长出的Bi2Se3单晶体晶格完整性高,元素配比较好。选取富Se条件下生长出的单晶块体,采用波长为532 nm的激光,在室温到473 K范围内测试了Bi2Se3单晶的拉曼光谱。随着温度的升高,A11g、Eg2及A21g三种振动模式均表现出明显的峰位红移和半高宽增大。拉曼特征峰频率的红移,与温度升高导致的晶格膨胀和声子间的非简谐耦合作用增强有关,拉曼特征峰半高宽的增大,只与声子间的非简谐耦合相关。选取富Se条件下生长出的单晶块体,采用波长为532 nm和785 nm的激光,分别在不同激光功率下测试了Bi2Se3单晶的拉曼光谱。在两种激光波长下,随着激光功率的增加,拉曼特征峰均表现出明显红移和半高宽增大。其原因是随着激光功率增加,测试区域温度升高,声子间的非简谐耦合作用导致拉曼特征峰半高宽增大,晶格膨胀和声子间的非简谐耦合作用共同导致拉曼特征峰峰位红移。同时,由于测试区域和周围其他区域存在温度差,声子散射也会对拉曼特征峰的频率红移和半高宽增大做出贡献。

Abstract

xi hua bi (Bi2Se3)shi yi chong you liang de re dian cai liao ,re dian you zhi ji shu gao ,yi zhi shi re dian cai liao ling yu de chong yao yan jiu dui xiang 。jin nian lai de yan jiu you fa xian ,Bi2Se3shi yi chong xin xing san wei ta pu jue yuan ti cai liao ,you yu ji du xing di 、yi ge cheng 、neng dai jie gou jian chan ,neng xi da (0.3 eV,deng jia yu 3600 K),zai zi xuan dian zi qi jian 、chao dao ti 、guang xue qi jian he shi wen di neng hao dian zi qi jian fang mian you ju da ying yong qian jing 。ben wen cai yong bu li ji man fa zhi bei Bi2Se3chan jing 。yi gao chun du (5N)de Bi2Se3fen mo wei yuan liao ,tong guo you hua she ji sheng chang wen chang ,zhi bei chu yi zu Bi2Se3chan jing yang pin 。ran hou gen ju ji he tao tai gui lv ,bing tong guo duo ci shi yan ,you hua le sheng chang dan ying an bu ,zai yi gao chun du (5N)de Bi2Se3fen mo ,bing zai ji zhong can ru 5%de Sefen wei yuan liao ,zhi bei chu di er zu Bi2Se3chan jing 。Xshe xian yan she yi 、sao miao dian zi xian wei jing he la man guang pu ce shi biao ming ,liang zu yang pin jun wei yan [001]fang xiang sheng chang de Bi2Se3chan jing ,ju you ming xian de ceng zhuang jie gou 。ce shi jie guo xian shi ,gong yi you hua hou ,sheng chang chu de Bi2Se3chan jing ti jing ge wan zheng xing gao ,yuan su pei bi jiao hao 。shua qu fu Setiao jian xia sheng chang chu de chan jing kuai ti ,cai yong bo chang wei 532 nmde ji guang ,zai shi wen dao 473 Kfan wei nei ce shi le Bi2Se3chan jing de la man guang pu 。sui zhao wen du de sheng gao ,A11g、Eg2ji A21gsan chong zhen dong mo shi jun biao xian chu ming xian de feng wei gong yi he ban gao kuan zeng da 。la man te zheng feng pin lv de gong yi ,yu wen du sheng gao dao zhi de jing ge peng zhang he sheng zi jian de fei jian xie ou ge zuo yong zeng jiang you guan ,la man te zheng feng ban gao kuan de zeng da ,zhi yu sheng zi jian de fei jian xie ou ge xiang guan 。shua qu fu Setiao jian xia sheng chang chu de chan jing kuai ti ,cai yong bo chang wei 532 nmhe 785 nmde ji guang ,fen bie zai bu tong ji guang gong lv xia ce shi le Bi2Se3chan jing de la man guang pu 。zai liang chong ji guang bo chang xia ,sui zhao ji guang gong lv de zeng jia ,la man te zheng feng jun biao xian chu ming xian gong yi he ban gao kuan zeng da 。ji yuan yin shi sui zhao ji guang gong lv zeng jia ,ce shi ou yu wen du sheng gao ,sheng zi jian de fei jian xie ou ge zuo yong dao zhi la man te zheng feng ban gao kuan zeng da ,jing ge peng zhang he sheng zi jian de fei jian xie ou ge zuo yong gong tong dao zhi la man te zheng feng feng wei gong yi 。tong shi ,you yu ce shi ou yu he zhou wei ji ta ou yu cun zai wen du cha ,sheng zi san she ye hui dui la man te zheng feng de pin lv gong yi he ban gao kuan zeng da zuo chu gong suo 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西华师范大学的黄飞,发表于刊物西华师范大学2019-10-31论文,是一篇关于单晶论文,布里奇曼法论文,拉曼光谱论文,声子振动模式论文,西华师范大学2019-10-31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,资料来自西华师范大学2019-10-31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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