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: Columbia University
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 133
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
- Oksim grubu içeren potansiyel N4-tipi yeni Schiff bazı ligandlarının metal kompleksleri: Sentez, karakterizasyon ve DNA etkileşimleri
Metal complexes of new potential n4-type Schiff base ligands bearing oxime groups: Synthesis, characterization and DNA interactions
CANSU GÖKÇE TOPKAYA
- Homoprotokatekolat 2,3-dioksijenaz aktif merkez kompleksi ile o-o ve c-c bağ aktivasyonu tepkimelerinin kuantum kimyasal incelenmesi
Quantum chemical investigation of o-o and c-c bond activation reactions of homoprotocatechuate 2,3-dioxygenase active site complex
SOYDAN YALÇIN
- Bazı geçiş metallerinin yeni hidrazon schiff bazı ligandları ile koordinasyon bileşiklerinin hazırlanması, yapılarının aydınlatılması, dna etkileşimlerinin ve antioksidan aktivitelerinin belirlenmesi
Coordination compounds of some transition metals with hydrazone schiff base ligands: synthesis, characterization, dna interaction and antioxidant activity
CANSU GÖKÇE
- 3D geçiş metallerinin X-ışını soğurma spektroskopisi ile incelenmesi
A study of 3D transation metals by X-ray absorption spectroscopy
GÜVENÇ AKGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. YÜKSEL UFUKTEPE
- Nano nikel metali ile aromatik nitro bileşiklerin indirgenmesi
Reductions of aromatic nitro compounds with nano-nickel metal
SELİME ALPAYDİN