Probing transition metal dichalcogenides via strain-tuned and polarization-resolved optical spectroscopy
Geçiş metal dikalkojenitlerin gerinim ayarlı ve polarizasyon çözünürlüklü optik spektroskopi ile incelenmesi
- Tez No: 915456
- Danışmanlar: PROF. DR. TONY HEINZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Columbıa Unıversıty
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Atom inceliğinde geçiş metali dikalkojenitlerdeki (GMDK'ler) güçlü ışık-madde etkileşimi, bu materyallerin optik spektroskopi şke derinlemesine araştırılmasına olanak sağlamıştır. Ultra ince GMDK'lerin optoelektronik özelliklerinin, yoğun miktardaki emsallerinden oldukça farklı olduğu gösterilmiştir. Bu tez o maddeler arasında ultra ince MoTe2 (molibden ditelür) ve ReS2 (renyum disülfür) üzerine odaklanmaktadır. İlk önce bu tez çalışmasında incelenen iki malzeme sisteminin, MoTe2 ve ReS2'nin, temel özelliklerini tanıtacağız. 2 boyutlu malzemelerin optik spektroskopisi, 2 boyutlu numune hazırlama ve ilgili optik hesaplamaları için hususi deneysel usüller sunulacaktır. Optik soğurma ve fotoışıldama ölçümleri, yoğun haldeyken doğrudan bant boşluğu olan yarı-iletken MoTe2'nin tek tabaka sınırında dolaylı bir bant aralığına sahip olduğunu göstermek için kullanıldı. Dahası, MoTe2 üzerindeki gerinim ayarlı optik spektroskopi, çekme gerilmesinin optik bant boşluğunu önemli ölçüde değiştirebildiğini ve eksiton-fonon saçılımını kısmen baskılayabildiğini gösterecektir. Bu baskılama, bandın yakınındaki eksitonik geçişlerin tayflarının daralmasıyla sonuçlanmaktadır. Ayrıca gerinimin saçılmadaki bu azalmadan dolayı MoTe2'nin akım taşıma özellikleri üzerindeki etkisini tartışacağız. Tek tabakalı ReS2'yi düzlem içi güçlü anizotropi sergileyen bir GMDK sistemi olarak tetkik ediyoruz. Bu özellikler polarizasyon çözünürlüklü spektroskopi ile incelenecektir. Erişilebilir optik özelliklerin optik çözünürlük ile nasıl değiştiğini göstereceğiz. Ultra ince ReS2'de optik banda yakın eksitonların ışığı hususi polarizasyonlar ile soğurduğunu ve yaydığını gözlemliyoruz. Ayrıca tamamen temassız ve optik tekniklerin ReS2'nin kristalografik yönelimini tespit edebileceğini de göstereceğiz.
Özet (Çeviri)
The strong light-matter interaction in the atomically thin transition metal dichalcogenides (TMDCs) has allowed the use of optical spectroscopy to investigate these materials in great depth. It has been shown that optoelectronic properties of ultrathin TMDCs are remarkably different from their bulk counterparts. Among them, this dissertation focuses on ultrathin MoTe2 (molybdenum ditelluride) and ReS2 (rhenium disulfide). We first introduce the fundamental properties of the two material systems, MoTe2 and ReS2, investigated in this dissertation. Specific experimental methods for optical spectroscopy of 2D materials, 2D sample preparation, and related optics calculations are presented. Absorption and photoluminescence measurements are applied to demonstrate that semiconducting MoTe2, an indirect band gap bulk material, acquires a direct band gap in the monolayer limit. Furthermore, strain-tuned optical spectroscopy on MoTe2 shows that tensile strain can significantly redshift its optical gap and partially suppress the intervalley exciton-phonon scattering. This suppression results in a narrowing of the near-band excitonic transitions. We also discuss the effect of strain on the transport properties of MoTe2 due to this reduction in scattering. We investigate monolayer ReS2 as a TMDC system exhibiting strong in-plane anisotropy. These properties are explored by polarization-resolved spectroscopy. We show how the accessible optical properties vary with optical polarization. We find that the near-band excitons in ultrathin ReS2, absorb and emit light along specific polarizations. We also show that purely non-contact, optical techniques can determine the crystallographic orientation of ReS2.
Benzer Tezler
- Halı ipliği yapımında kullanılan yünlerin teknolojik özellikleri üzerinde araştırmalar
Investigations on the technological properties of wools which are used in woollen carpet yarn production
BEKİR YILMAZ
Doktora
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTarım Ürünleri Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA HARMANCIOĞLU
- Mechanical theorem proving in classical geometry
Başlık çevirisi yok
FERRUH DUYGULUER
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. MÜREN GÖKERİ
- Heuristic search techniques in problem reduction method
Başlık çevirisi yok
MOHAMMED A. ARTEİMİ
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. MÜREN GÖKERİ