北京
近日，電子科技大學(xué)王曾暉課題組與湖州學(xué)院文婷博士合作，提出了一種基于角分辨偏振拉曼光譜的低對稱性二維材料全聲子模式探測方法，并以此成功測定了NbIrTe4材料面內(nèi)與面外全部拉曼活性聲子模式及其各向異性拉曼張量特征。相關(guān)成果以“Unveiling in-plane and out-of-plane phonon anisotropy in NbIrTe4 through polarization-resolved Raman spectroscopy”為題發(fā)表在Science China Information Sciences。文婷、王雅蘭、蔡霜、蘇子洛為共同第一作者，張澤娟、王曾暉和裴勝海為共同通訊作者。
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https://doi.org/10.1007/s11432-025-4600-y
NbIrTe4是一種典型的低對稱性層狀材料，具有顯著的電子、振動(dòng)與光學(xué)各向異性，在偏振光電子器件、方向敏感傳感以及新型二維功能器件等領(lǐng)域展現(xiàn)出重要應(yīng)用前景。其獨(dú)特晶體結(jié)構(gòu)所誘導(dǎo)的復(fù)雜聲子行為和強(qiáng)電子-聲子相互作用，是理解材料本征物性的關(guān)鍵。然而，由于低對稱性二維材料受到拉曼選擇定則限制，部分聲子模式在傳統(tǒng)二維拉曼測試構(gòu)型下難以被有效探測，導(dǎo)致NbIrTe4的拉曼活性聲子模式長期缺乏完整表征，也制約了對其振動(dòng)動(dòng)力學(xué)及各向異性機(jī)制的深入認(rèn)識。
針對上述難題，該研究團(tuán)隊(duì)采用三維角分辨偏振拉曼光譜技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了NbIrTe4全部聲子模式的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)探測，突破了傳統(tǒng)二維拉曼測量的局限。研究首次觀測到僅在面外構(gòu)型中激活的B1和B2兩種“新”聲子模式，完善了該材料的聲子譜信息。進(jìn)一步結(jié)合不同晶向下的偏振拉曼分析，研究揭示了NbIrTe4在面內(nèi)與面外方向上顯著不同的各向異性響應(yīng)規(guī)律，并系統(tǒng)解析了不同取向?qū)?yīng)的拉曼張量分量及其演化特征。同時(shí)，研究還建立了拉曼強(qiáng)度與晶體取向之間的定量關(guān)聯(lián)，為低對稱性二維材料晶軸識別與各向異性表征提供了新的實(shí)驗(yàn)方案。
該工作不僅深化了對NbIrTe4復(fù)雜各向異性的認(rèn)識，也為低對稱性二維材料中隱藏聲子模式的探測提供了新思路。相關(guān)研究成果有望推動(dòng)二維各向異性材料在偏振探測、各向異性光電子器件及新型功能異質(zhì)結(jié)等方向的進(jìn)一步發(fā)展。
本文來自“材料科學(xué)與工程”公眾號，感謝論文作者團(tuán)隊(duì)支持。
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