Spektry propuskaniya infrakrasnogo izlucheniya v TiS3: kray fundamental'nogo pogloshcheniya, fonony i eksitony

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследованы спектры пропускания инфракрасного и видимого излучения монокристаллическими вискерами TiS3 при разных поляризациях света в диапазоне температур от комнатной до гелиевой. Определены абсолютные значения коэффициента поглощения. В области дальнего инфракрасного излучения наблюдались неизвестные ранее фононные моды. Изучена зависимость ширины запрещенной зоны E g от температуры и показано, что E g увеличивается на 50 мэВ при охлаждении от 300 до 5К. Сравнение спектров, снятых при разных направлениях поляризации, указывает на анизотропию оптической щели. Ниже ∼150К обнаружен пик поглощения с энергией 1.28 эВ, который объясняется возбуждением экситонов.

References

  1. H. G. Grimmeis, A. Rabenau, H. Hann, and P. Neiss, Z. Elecktrochem 65, 776 (1961) (in German).
  2. S. Furuseth, L. Brattas, and A. Kjekshus, Acta Chem. Scand. A 29, 623 (1975).
  3. S. Jandl, J. Deslandes, and M. Banville, Infrared Phys. 22, 327 (1982).
  4. S. P. Gwet, Y. Mathey, and C. Sourisseau, Phys. Stat. Sol. (b) 123, 503 (1984).
  5. H. Yi, T. Komesu, S. Gilbert, G. Hao, A. J. Yost, A. Lipatov, A. Sinitskii, J. Avila, C. Chen, M. C. Asensio, and P. A. Dowben, Appl. Phys. Lett. 112, 052102 (2018).
  6. A. J. Molina-Mendoza, M. Barawi, R. Biele, E. Flores, J. R. Ares, C. Sanchez, G. Rubio-Bollinger, N. Agrait, R. D’Agosta, I. J. Ferrer, and A. Castellanos-Gomez, Adv. Electron. Mater. 1, 1500126 (2015).
  7. E. Finkman and B. Fisher, Solid State Commun. 50, 25 (1984).
  8. I. G. Gorlova, S. G. Zybtsev, V. Ya. Pokrovskii, N. B. Bolotina, S. Yu. Gavrilkin, A. Yu. Tsvetkov, and A. N. Titov, Physica B 460, 11 (2015).
  9. A. S. Shkvarin, Yu. M. Yarmoshenko, M. V. Yablonskikh, A. I. Merentsov, and A. N. Titov, Journal of Structural Chemistry 55, 1039 (2014).
  10. S. J. Gilbert, H. Yi, T. Paudel, A. Lipatov, A. J. Yost, A. Sinitskii, E. Y. Tsymbal, J. Avila, M. C. Asensio, and P. A. Dowben, J. Phys. Chem. C 126, 17647 (2022).
  11. И. Г. Горлова, С. Г. Зыбцев, В. Я. Покровский, Письма в ЖЭТФ 100, 281 (2014).
  12. J. Dai and X. C. Zeng, Angew. Chem. Int. Ed. 54, 7572 (2015).
  13. И. Г. Горлова, В. Я. Покровский, С. Ю. Гаврилкин, А.Ю. Цветков, Письма в ЖЭТФ 107, 180 (2018).
  14. J. O. Island, R. Biele, M. Barawi, J. M. Clamagirand, J. R. Ares, C. Sanchez, H. S. J. van der Zant, I. J. Ferrer, R. D’Agosta, and A. Castellanos-Gomez, Sci. Rep. 6, 22214 (2016).
  15. S. Liu, W. Xiao, M. Zhong, L. Pan, X. Wang, H.-X. Deng, J. Liu, J. Li, and Z. Wei, Nanotechnology 29, 184002 (2018).
  16. S. Hou, Z. Guo, J. Yang, Y.-Y. Liu, W. Shen, C. Hu, Sh. Liu, H. Gu, and Z. Wei, Small 17, 2100457 (2021).
  17. A. Khatibi, R. H. Godiksen, S. B. Basuvalingam, D. Pellegrino, A. A. Bol, B. Shokri, and A. G. Curto, 2D Mater. 7, 015022 (2020).
  18. И. Г. Горлова, В. Я. Покровский, Письма в ЖЭТФ 90, 320 (2009).
  19. J. O. Island, A. J. Molina-Mendoza, M. Barawi, R. Biele, E. Flores, J. M. Clamagirand, J. R. Ares, C. Sanchez, H. S. J. van der Zant, R. D’Agosta, I. J. Ferrer, and A. Castellanos-Gomez, 2D Mater. 4, 022003 (2017).
  20. И. Г. Горлова, А. В. Фролов, А. П. Орлов, В. Я. Покровский, Воей Ву Пай, Письма в ЖЭТФ 110, 400 (2019).
  21. M. Randle, A. Lipato A. Kumar et al. (Collaboration), ACS Nano 13, 803 (2019).
  22. N. Tripathi, V. Pavelyev, P. Sharma, S. Kumar, A. Rymzhina, and P. Mishra, Materials Science in Semiconductor Processing 127, 105699 (2021).
  23. J. Kang and L.-W. Wang, Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 14805 (2016).
  24. J. Kang, H. Sahin, and F. M. Peeters, Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 27742 (2015).
  25. M. Li, J. Dai, and X. C. Zeng, Nanoscale 7, 15385 (2015).
  26. S. Ho Suk, S. Nah, M. Sajjad, S. B. Seo, J. Song, N. Singh, and S. Sim, Adv. Optical Mater. 11, 2300370 (2023).
  27. Y. Jin, X. Li, and J. Yang, Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 18665 (2015).
  28. S. Zhao, B. Dong, H. Wang, H. Wang, Y. Zhang, Z. V. Han, and H. Zhang, Nanoscale Adv. 2, 109 (2020).
  29. F. Xia, H. Wang, and Y. Jia, Nat. Commun. 5, 4458 (2014).
  30. I. J. Ferrer, J. R. Ares, J. M. Clamagirand, M. Barawi, and C. Sanchez, Thin Solid Films 535, 398 (2013).
  31. M. Abdulsalam and D. P. Joubert, Phys. Status Solidi B 253, 868 (2016).
  32. M. D. Randle, A. Lipatov, I. Mansaray, J. E. Han, A. Sinitskii, and J. P. Bird, Appl. Phys. Lett. 118, 210502 (2021).
  33. P. Monceau, Adv. Phys. 61, 325 2012.
  34. Л. В. Келдыш, Ю. В. Копаев, ФТТ 6, 2791 (1964).
  35. W. Kohn, Phys. Rev. Lett. 19, 439 (1967).
  36. I. G. Gorlova, S. G. Zybtsev, V. Ya. Pokrovskii, N. B. Bolotina, I. A. Verin, and A. N. Titov, Physica B 407, 1707 (2012).
  37. Z. Jiang, Y. Li, Sh. Zhang, and W. Duan, Phys. Rev. B 98, 081408(R) (2018).
  38. I. G. Gorlova, S. A. Nikonov, S. G. Zybtsev, V. Ya. Pokrovskii, and A. N. Titov, Appl. Phys. Lett. 120, 153102 (2022).
  39. А. С. Шкварин, Ю. М. Ярмошенко, М. В. Яблонских, А. И. Меренцов, А.Н. Титов, ЖСХ 55, 1095 (2014).
  40. S. K. Srivastava and B. N. Avasthi, J. Mater. Sci. 27, 3693 (1992).
  41. Н. Б. Болотина, И. Г. Горлова, И. А. Верин, А.Н. Титов, А. В. Аракчеева, Кристаллография 61, 888 (2016).
  42. I. N. Trunkin I. G. Gorlova, N. B. Bolotina, V. I. Bondarenko, Y. M. Chesnokov, and A. L. Vasiliev, J. Mater. Sci. 56, 2150 (2021)
  43. E. Torun, H. Sahin, A. Chaves, L. Wirtz, and F. M. Peeters, Phys. Rev. B 98, 075419 (2018).
  44. J. I. Pankove, Optical processes in semiconductors, 2nd ed., Publisher New York, Dover (1975).
  45. O. Gorochov, A. Katty, N. Le Nagard, C. Levy-Clement, and D. M. Schleich, Mater. Res. Bull. 18, 111 (1983).
  46. I. J. Ferrer, M. D. Macia, V. Carcelen, J. R. Ares, and C. Sanchez, Energy Procedia 22, 48 (2012)
  47. Z. Lian, Z. Jiang, T. Wang, M. Blei, Y. Qin, M. Washington, T.-M. Lu, S. Tongay, Sh. Zhang, and S.-F. Shi, Appl. Phys. Lett. 117, 073101 (2020).
  48. J. Wu, D. Wang, H. Liu, W.-M. Laua, and L.-M. Liu, RSC Adv. 5, 21455 (2015).
  49. R. Biele, E. Flores, J. R. Ares, C. Sanchez, I. J. Ferrer, G. Rubio-Bollinger, A. Castellanos-Gomez, and R. D’Agosta, Nano Res. 11, 225 (2018).
  50. F. Iyikanat, H. Sahin, R. T. Senger, and F. Peeters, J. Phys. Chem. C 119, 19, 10709 (2015).
  51. E. Flores, J. R. Ares, I. J. Ferrer, and C. Sanchez, Phys. Status Solidi RRL 10, 802 (2016).
  52. Y. Takahide, T. Konoike, K. Enomoto, M. Nishimura, T. Terashima, Sh. Uji, and H. M. Yamamoto, Phys. Rev. Lett. 96, 136602 (2006).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».