Vªt li»u hai chi·u (2D) graphene

Một phần của tài liệu Điều khiển tính chất điện tử và quang học của các cấu trúc vật liệu 2d ứng dụng trong các bộ truyền động và thiết bị quang học (Trang 37)

4 i·u khiºn t½nh ch§t i»n tû v quang håc cõa vªt li»u Janus TMDs SnSTe

2.4 Vªt li»u hai chi·u (2D) graphene

H¼nh 2.5: C§u tróc n«ng l÷ñng v  mªt ë tr¤ng th¡i cõa graphene.

2.4 T½nh ch§t quang håc cõa vªt li»u hai chi·u

Khi xem x²t £nh h÷ðng cõa bi¸n d¤ng theo hai ph÷ìng èi vîi c¡c °c t½nh quang håc, º t½nh to¡n h¬ng sè i»n mæi ε(ω) = ε1(ω) +iε2(ω), ng÷íi ta th÷íng ÷îc t½nh ph¦n £oε2(ω)

tr÷îc ti¶n b¬ng têng cõa c¡c chuyºn êi bà chi¸m giú khæng bà chi¸m v  sau â t½nh ph¦n thüc ε1(ω) thæng qua ph²p bi¸n êi Kramer-Kronig [29, 30]:

eij2(ω) = ( 4π 2e2 V m2$2)X mn0σ hknσ|pi|kn0σi hkn0σ|pj|knσi ×fkn(1−fkn0)δ(Ekn0 −Ekn−hω) (2.54) v  ε1(ω) = 1 + 2 πP Z ∝ 0 ω0ε2(ω0) ω02−ω2dω0 (2.55) trong â, ω l  t¦n sè gâc cõa bùc x¤ i»n tø, e v  m l  i»n t½ch v  khèi l÷ñng cõa electron, V l  thº t½ch æ ìn và, p l  to¡n tû ëng l÷ñng, |knpi l  h m sâng cõa tinh thº vîi vectì sâng k, fkn l  h m ph¥n phèi Fermi v  σ l  spin t÷ìng ùng vîi gi¡ trà ri¶ng n«ng l÷ñng Ekn.

H» sè h§p thö α(ω)÷ñc t½nh theo ph÷ìng tr¼nh sau [31]:

αij(ω) = 2ωk

ij(ω)

c (2.56)

trong â, kij(ω) l  ch¿ sè ÷ñc biºu thà d÷îi d¤ng:

kij(ω) = √1 2 q εij1(ω)2+εij2(ω)2−εij1(ω) 1/2 (2.57)

H» sè ph£n x¤ quang håc R(ω) câ thº ÷ñc biºu thà nh÷ sau: Rij(ω) = (n ij −1)2 +kij2 (nij −1)2−kij2 = q εij1 +iεij2 −1 q εij1 +iεij2 + 1 2 (2.58) Ð ¥y, ch¿ sè nij(ω)câ thº ÷ñc vi¸t l :

nij(ω) = √1 2 q εij1(ω)2+εij2(ω)2+εij1(ω) 1/2 (2.59) 2.5 K¸t luªn ch÷ìng 2

Nëi dung ch÷ìng 2 ¢ tr¼nh b y mët sè c¡c kh¡i ni»m cì b£n v· ph÷ìng ph¡p t½nh to¡n nguy¶n lþ ¦u ab−initio düa tr¶n lþ thuy¸t phi¸m h m mªt ë DFT. Th¶m v o â, mët sè c¡c thæng sè cì b£n °c tr÷ng cho c¡c t½nh ch§t i»n tû v  quang håc cõa vªt li»u công ÷ñc tr¼nh b y, l m cì sð cho vi»c x¡c ành v  i·u khiºn c¡c t½nh ch§t cõa vªt li»u.

Ch֓ng 3

i·u khiºn t½nh ch§t i»n tû v  quang

håc cõa vªt li»u ìn lîp TMDs MoX2

3.1 Mæ h¼nh v  ph÷ìng ph¡p mæ phäng

H¼nh 3.1 biºn di¹n mæ h¼nh nguy¶n tû cõa vªt li»u ìn lîp TMDs MoX2 (X = S, Se v  Te), trong â nguy¶n tû Mo ð giúa v  nguy¶n tû X ð èi xùng hai b¶n. i·u ki»n bi¶n tu¦n ho n ÷ñc ¡p döng theo c£ ba ph÷ìng. º tr¡nh sü t÷ìng t¡c giúa c¡c lîp nguy¶n tû, chi·u cao vòng ch¥n khæng theo ph÷ìng Z ÷ñc l§y õ lîn b¬ng 30 A. º nghi¶n cùu c¡c t½nh ch§t cõa MoX2, ban ¦u c¡c mæ h¼nh cõa MoX2 ÷ñc c¥n b¬ng. Trong nghi¶n cùu n y, mæ h¼nh nguy¶n tû cõa MoX2 ÷ñc c¥n b¬ng thæng qua ph÷ìng ph¡p Broyden Fletcher Goldfarb Shanno (BFGS) [32], i·u ki»n c¥n b¬ng khi t§t c£ c¡c lüc nguy¶n tû v  t§t c£ c¡c th nh ph¦n ùng su§t t÷ìng ùng nhä hìn 0.0005 Ry/au v  0.05 GPa t÷ìng ùng.

T§t c£ c¡c t½nh to¡n mæ phäng trong nghi¶n cùu ÷ñc thüc hi»n b¬ng ph÷ìng ph¡p t½nh to¡n nguy¶n lþ ¦u ab−initio düa tr¶n lþ thuy¸t phi¸m h m mªt ë (DFT). Ph¦n m·m Quantum ESPRESSO [33] ÷ñc sû döng cho t§t c£ c¡c t½nh to¡n mæ phäng. N«ng l÷ñng trao êi t÷ìng quan ÷ñc x¡c ành b¬ng ph÷ìng ph¡p x§p x¿ GGA vîi h m th¸ Perdew - Burke - Ernzerhof (PBE) [34] vîi n«ng l÷ñng cut-off b¬ng 60Ry. L÷îi iºm k trong vòng Brillouin ÷ñc l§y b¬ng 16×16×1 theo ph÷ìng ph¡p Monkhorst - Pack [35] cho t§t c£ c¡c

ÌN LÎP TMDS MOX2

mæ h¼nh TMDs MoX2.

H¼nh 3.1: (a) Mæ h¼nh nguy¶n tû cõa vªt li»u MoX2; (b) Vòng Brillouin vîi c¡c iºm èixùng cao (Γ, K, M). xùng cao (Γ, K, M).

C¡c h» sè  n hçi Cij cõa vªt li»u 2D MoX2 ÷ñc x¡c ành thæng qua m¢ nguçn Themo- PW [36]. V¼ c¡c gi¡ trà cõa Cij câ li¶n quan ¸n thº t½ch cõa æ ìn và, do â Cij ÷ñc nh¥n vîi t sè h/d0, trong â h l  chi·u cao vòng ch¥n khæng theo tröc Z v  d0 l  ë d y lîp cõa lîp vªt li»u MoX2 (d0 = 6.145 A) [37]. Mæ-un  n hçi Y, v  h» sè po¡t xængν cõa vªt li»u MoX2 ÷ñc t½nh theo cæng thùc sau [37, 38]:

Y = C 2 11−C2 12 C11 (3.1) v  ν= C12 C11 (3.2)

º kh£o s¡t ë b·nσbiav  bi¸n d¤ng lþ t÷ðngεbia(εbia l  bi¸n d¤ng ð ùng su§t lîn nh§t) cõa vªt li»u TMDs, mët bi¸n d¤ng k²o theo hai tröc ÷ñc ¡p döng cho ¸n khi c§u tróc bà ph¡ vï. Ð ¥y, gi¡ trà bi¸n d¤ng k²o ÷ñc ành ngh¾a l ε = L−L0

L0 , trong â L v  L0 l¦n l÷ñt l  chi·u d i cõa æ cì sð èi vîi c¡c c§u tróc ð tr¤ng th¡i bi¸n d¤ng v  khæng bi¸n d¤ng.

º thu ÷ñc c¡c °c t½nh quang håc cõa vªt li»u MoX2 d÷îi £nh h÷ðng cõa bi¸n d¤ng k²o hai tröc, h» sè h§p thö quang α(ω) ÷ñc x¡c ành thæng qua cæng thùc [21]:

α(ω) = √ 2ω c ( q ε2 1(ω) +ε2 2(ω)−ε1)1/2 (3.3)

ÌN LÎP TMDS MOX2

Trong â,ε1(ω)v ε2(ω)l¦n l÷ñt l  ph¦n thüc v  ph¦n £o cõa h¬ng sè i»n mæi, c l  tèc ë ¡nh s¡ng v  ω l  t¦n sè gâc.

3.2 T½nh ch§t cì håc cõa MoX2

Thæng sè m¤ng cõa vªt li»u TMDs MoX2 sau khi c¥n b¬ng ÷ñc li»t k¶ nh÷ trong b£ng 3.1. K¸t qu£ thu ÷ñc cho th§y h¬ng sè m¤ng cõa MoX2 t«ng theo sè nguy¶n tû cõa X, ZX (ZS < ZSe < ZT e). C¡c gi¡ trà n y phò hñp vîi k¸t qu£ cõa nghi¶n cùu tr÷îc â [37, 39]. Gi¡ trà cõa h¬ng sè  n hçi Cij, mæ un  n hçi Y v  h» sè po¡t xæng ν cõa MoX2 công ÷ñc li»t k¶ trong b£ng 3.1. K¸t qu£ nghi¶n cùu cho th§y mæun  n hçi cõa MoS2 câ gi¡ trà lîn nh§t (197 GPa), ti¸p theo l  MoSe2 (167 GPa) v  MoTe2 (116 GPa). M°t kh¡c, trong mët nghi¶n cùu lþ thuy¸t düa tr¶n t½nh to¡n nguy¶n lþ ¦u, Li v  cëng sü [6] công ¢ ch¿ ra r¬ng ð i·u ki»n c¥n b¬ng MoS2 ên ành v· m°t ëng håc.

B£ng 3.1: H¬ng sè m¤ng a (A), h¬ng sè  n hçi Cij (N/m), mæ un  n hçi Y (N/m), h» sè po¡t xæng ν, ë b·n lþ t÷ðngσbia v  bi¸n d¤ng lþ t÷ðng εbia cõa vªt li»u TMDs MoX2

Vªt li»u a C11 C12 C66 Y ν σbia εbia

(A) (GPa) (GPa) (GPa) (GPa) (GPa) (GPa)

MoS2 3.19 207 42 83 197 0.2 24.48 0.196

MoSe2 3.31 173 32 71 167 0.18 19.91 0.196

MoTe2 3.55 129 41 44 116 0.32 14.2 0.221

H¼nh 3.2 biºu di¹n ÷íng cong ùng su§t - bi¸n d¤ng cõa MoX2 theo ph÷ìng k²o hai tröc. ë b·n lþ t÷ðng cõa MoX2 ÷ñc s­p x¸p theo thù tü l  MoS2>MoSe2>MoTe2. ë b·n lþ t÷ðng cõa MoS2 l  24.48 GPa, v  bi¸n d¤ng lþ t÷ðng t÷ìng ùng l  0.196, k¸t qu£ n y phò hñp vîi nghi¶n cùu lþ thuy¸t (23.8 GPa) [8] v  k¸t qu£ thüc nghi»m tr÷îc â (22 ± 4 GPa) [32]. ë b·n lþ t÷ðng cõa MoS2 v  MoSe2 lîn hìn cõa phosphoren (18 GPa) [40]. ë b·n v  bi¸n d¤ng lþ t÷ðng cõa vªt li»u TMDs MoX2 ÷ñc li»t k¶ nh÷ trong b£ng 3.1.

ÌN LÎP TMDS MOX2

H¼nh 3.2: Ùng su§t cõa MoX2 ìn lîp nh÷ mët h m cõa bi¸n d¤ng k²o hai tröc.

3.3 T½nh ch§t i»n tû cõa vªt li»u TMDs MoX2

H¼nh 3.3 (a), (b) v  (c) biºu di¹n c§u tróc vòng n«ng l÷ñng cõa vªt li»u TMDs MoS2, MoSe2 v  MoTe2 t÷ìng ùng ð mët v i gi¡ trà cõa bi¸n d¤ng k²o hai tröc (εbia = 0.0, 0.04 v  0.08). K¸t qu£ thu ÷ñc cho th§y c¡c c§u tróc vòng n«ng l÷ñng cõa MoX2 ÷ñc i·u ch¿nh bði bi¸n d¤ng k²o hai tröc, nh÷ trong thº hi»n trong h¼nh 3.3. Ð tr÷íng hñp khæng bi¸n d¤ng (εbia= 0), vªt li»u ìn lîp MoS2 câ t½nh ch§t ch§t b¡n d¨n gi¡n ti¸p vîi gi¡ trà n«ng l÷ñng vòng c§m bandgap b¬ng 1.58 eV, trong khi â vªt li»u MoSe2 v  MoTe2 câ t½nh ch§t b¡n d¨n trüc ti¸p t¤i iºm èi xùng K trong vòng Brillouin (iºm th§p nh§t cõa vòng d¨n (CBM) th¯ng h ng vîi iºm cao nh§t trong vòng hâa trà (VBM) t¤i iºm K). T¤i gi¡ trà cõa bi¸n d¤ng hai tröc εbia = 0.04, MoSe2 trð th nh ch§t b¡n gi¡n ti¸p vîi bandgap b¬ng 0.89 eV. M°t kh¡c, t¤i εbia = 0.04, MoTe2 v¨n câ t½nh ch§t b¡n d¨n trüc ti¸p vîi ë rëng vòng c§m l  0.81 eV. Nhúng k¸t qu£ cõa nghi¶n cùu cho th§y khæng nhúng gi¡ trà cõa bandgap ÷ñc i·u khiºn bði bi¸n d¤ng hai tröc, m  cán t½nh ch§t b¡n d¨n trüc ti¸p sang gi¡n ti¸p v  ng÷ñc l¤i công ÷ñc i·u khiºn bði bi¸n d¤ng.

ÌN LÎP TMDS MOX2

H¼nh 3.3: C§u tróc vòng n«ng l÷ñng cõa (a) MoS2, (b) MoSe2 v  (c) MoTe2 ð mët v i gi¡ trà cõa bi¸n d¤ng k²o hai tröc.

Gi¡ trà bandgap cõa vªt li»u MoX2 ÷ñc biºu di¹n nh÷ mët h m cõa bi¸n d¤ng hai tröc, nh÷ trong h¼nh 3.4. K¸t qu£ thu ÷ñc cho th§y gi¡ trà bandgap cõa MoX2 gi£m g¦n nh÷ tuy¸n t½nh theo bi¸n d¤ng. Xu h÷îng n y công ÷ñc quan s¡t th§y trong c¡c nghi¶n cùu tr÷îc â èi vîi TMDs 2D Janus [21].

ÌN LÎP TMDS MOX2

H¼nh 3.4: Gi¡ trà bandgap cõa vªt li»u TMDs MoX2 nh÷ mët h m cõa bi¸n d¤ng k²o haitröc. tröc.

3.4 T½nh ch§t quang håc cõa vªt li»u TMDs MoX2

H¼nh 3.5: H» sè h§p thö ¡nh s¡ng cõa MoX2 dåc theo (a) trong m°t ph¯ng α//(ω) v  (b)h÷îng tröc giao α⊥(ω) t¤i tr÷íng hñp khæng bi¸n d¤ng (εbia = 0). C¡c ÷íng n²t ùt biºu h÷îng tröc giao α⊥(ω) t¤i tr÷íng hñp khæng bi¸n d¤ng (εbia = 0). C¡c ÷íng n²t ùt biºu thà ph¤m vi cõa ¡nh s¡ng câ thº nh¼n th§y trong kho£ng n«ng l÷ñng tø 1.61 eV ¸n 3.10 eV. H¼nh 3.5 (a) v  (b) biºu di¹n h» sè h§p thö ¡nh s¡ng α(ω) cõa vªt li»u TMDs MoX2

ð tr÷íng hñp c¥n b¬ng (εbia = 0) trong d£i n«ng l÷ñng ¡nh s¡ng tø 0 ¸n 5 eV, trong â h» sè h§p thö ¡nh s¡ng α(ω) ÷ñc t½nh theo ph÷ìng tr¼nh 3.3. K¸t qu£ thu ÷ñc ch¿ ra r¬ng sü h§p thö ¡nh s¡ng cõa MoX2 câ t½nh dà h÷îng dåc theo c¡c m°t ph¯ng ph¥n cüc (α//(ω)xx =α//(ω)yy > α⊥(ω)zz). Trong vòng ¡nh s¡ng nh¼n th§y, α(ω) cõa MoX2 dåc theo h÷îng trong m°t ph¯ng (α//(ω)xx =α//(ω)yy) câ gi¡ trà lîn hìn nhi·u so vîi h» sè h§p thö ¡nh s¡ng theo h÷îng trüc giao (α⊥(ω)zz). Trong mët nghi¶n cùu lþ thuy¸t tr÷îc â düa tr¶n

ÌN LÎP TMDS MOX2

lþ thuy¸t phi¸m h m mªt ë, Thanh v  cëng sü [21] công ch¿ ra h» sè h§p thö ¡nh s¡ng cõa vªt li»u Janus TMDs theo ph÷ìng trong m°t ph¯ng công lîn hìn nhi·u so vîi ph÷ìng trüc giao. Theo ph÷ìng ¡nh s¡ng trong m°t ph¯ng, h» sè h§p thö ¡nh s¡ng cõa MoX2 câ gi¡ trà cao trong vòng n«ng l÷ñng photon lîn hìn 2eV, nh÷ thº hi»n trong h¼nh 3.5 (a). H» sè h§p thö quang håc cõa MoX2 câ gi¡ trà trong kho£ng10×104cm−1 ¸n 50×104cm−1 t¤i vòng ¡nh s¡ng nh¼n th§y, gi¡ trà n y cao hìn so vîi cõa vªt li»u Janus TMDs [21] (15×104cm−1

- 30×104cm−1). Trong m°t ph¯ng trüc giao, h» sè h§p thö ¡nh s¡ng cõa vªt li»u TMDs MoTe2 câ gi¡ trà lîn nh§t v  b¬ng 10×104cm−1 ð mùc n«ng l÷ñng ¡nh s¡ng b¬ng 3.1 eV, nh÷ trong h¼nh 3.5 (b).

H¼nh 3.6: H» sè h§p thö ¡nh s¡ng cõa vªt li»u TMDs MoX2 ìn lîp dåc theo (a) trong m°t ph¯ng α//(ω) v  (b) ngo i m°t ph¯ng α⊥(ω) nh÷ mët h m cõa n«ng l÷ñng ¡nh s¡ng t¤i mët v i gi¡ trà cõa bi¸n d¤ng k²o hai tröc (εbia = 0.0; 0.02; 0.04 v  0.06). C¡c ÷íng n²t ùt biºu thà ph¤m vi cõa ¡nh s¡ng câ thº nh¼n th§y trong kho£ng n«ng l÷ñng tø 1.61 eV ¸n 3.10 eV.

Trong nghi¶n cùu n y, bi¸n d¤ng hai tröc ÷ñc sû döng º i·u khiºn t½nh ch§t quang håc cõa vªt li»u TMDs MoX2 , v  ÷ñc biºu di¹n thæng qua h» sè h§p thö ¡nh s¡ng α(ω). H¼nh 3.6 (a) v  (b) biºu di¹n h» sè h§p thö quang håc α(ω) cõa MoX2 ð mët v i gi¡ trà

ÌN LÎP TMDS MOX2

bi¸n d¤ng k²o hai ph÷ìng dåc theo c¡c h÷îng trong m°t ph¯ng (α//(ω)) v  ngo i m°t ph¯ng (α⊥(ω)) t÷ìng ùng. K¸t qu£ nghi¶n cùu thu ÷ñc cho th§y theo ph÷ìng trong m°t ph¯ng

α//(ω) ÷ñc t«ng c÷íng ¡ng k¸ trong vòng n«ng l÷ñng ¡nh s¡ng kho£ng 2.5 eV d÷îi bi¸n d¤ng hai tröc, trong khi â h» sè h§p thö ¡nh s¡ng theo ph÷ìng trüc giao α⊥(ω)l¤i ½t thay êi. Nh÷ thº hi»n trong h¼nh 3.6 (a), èi vîi vªt li»u MoS2, ð n«ng l÷ñng ¡nh s¡ng 2.3 eV,

α//(ω) t«ng tø 10 × 104 cm−1 l¶n tîi 40 × 104 cm−1.

Tø c¡c k¸t qu£ thu ÷ñc ð tr¶n cho th§y c¡c t½nh ch§t i»n tû, công nh÷ quang håc cõa vªt li»u TMDs MoX2 ìn lîp kh¡ nh¤y vîi bi¸n d¤ng k²o theo hai tröc trong m°t ph¯ng, ¥y l  mët °c t½nh quan trång cho c¡c ùng döng cõa chóng trong c¡c thi¸t bà quang i»n tû v  cì i»n. i·u thó và l  trong sè c¡c vªt li»u cõa MoX2, vªt li»u MoS2 khæng ch¿ cho th§y câ t½nh ch§t cì håc tèt nh÷ ë cùng cao, m  cán câ c¡c °c t½nh quang håc tèt d÷îi bi¸n d¤ng.

3.5 K¸t luªn ch÷ìng 3

Trong ch÷ìng 3, luªn v«n ¢ nghi¶n cùu c¡c t½nh ch§t cì håc, i»n tû v  quang håc cõa vªt li»u TMDs MoX2 ìn lîp d÷îi bi¸n d¤ng k²o hai tröc düa tr¶n ph÷ìng ph¡p t½nh to¡n nguy¶n lþ ¦u ab−initio. K¸t qu£ thu ÷ñc cõa nghi¶n cùu cho th§y vªt li»u MoS2 câ ë b·n cì håc cao trong c¡c vªt li»u cõa hå MoX2 ¢ · cªp. C§u tróc vòng n«ng l÷ñng, công nh÷ sü chuyºn êi tø t½nh ch§t b¡n d¨n trüc ti¸p sang b¡n d¨n gi¡n ti¸p v  ng÷ñc l¤i cõa MoX2 d¹ d ng ÷ñc i·u khiºn thæng qua bi¸n d¤ng k²o hai tröc. N«ng l÷ñng vòng c§m cõa MoX2 gi£m khi bi¸n d¤ng hai tröc t«ng. Hìn núa, h» sè h§p thö quang håc cõa vªt li»u MoX2 ÷ñc t«ng c÷íng düa tr¶n bi¸n d¤ng k²o hai ph÷ìng. °c bi»t, ë h§p thö quang håc trong m°t ph¯ng cõa MoS2 t«ng l¶n x§p x¿ bèn l¦n ð n«ng l÷ñng ¡nh s¡ng l  2.5 eV t¤i bi¸n d¤ng kho£ng 2%. C¡c k¸t qu£ thu ÷ñc gióp ½ch trong vi»c thi¸t k¸ v  ch¸ t¤o c¡c thi¸t bà i»n tû v  quang håc düa tr¶n vªt li»u TMDs MoX2 ìn lîp.

Ch֓ng 4

i·u khiºn t½nh ch§t i»n tû v  quang håc cõa vªt li»u Janus TMDs SnSTe v  SnSeTe

4.1 Mæ h¼nh v  ph÷ìng ph¡p mæ phäng

H¼nh 4.1 biºu di¹n c§u tróc mæ h¼nh nguy¶n tû cõa vªt li»u 2D Janus TMDs SnSTe v  SnSeTe c§u tróc 1T, trong â nguy¶n tû Sn ð giúa v  nguy¶n tû S, Se v  Te n¬m khæng èi xùng ð lîp nguy¶n tû tr¶n ho°c d÷îi. i·u ki»n bi¶n chu ký ÷ñc ¡p döng theo c£ ba ph÷ìng. Chi·u cao vòng ch¥n khæng theo ph÷ìng Z ÷ñc l§y b¬ng 30 A º tr¡nh i·u ki»n t÷ìng t¡c giúa c¡c lîp nguy¶n tû. Mæ h¼nh ÷ñc c¥n b¬ng thæng qua ph÷ìng ph¡p BFGS [32, 41, 42, 43], vîi i·u ki»n c¥n b¬ng l  lüc nguy¶n tû v  t§t c£ c¡c th nh ph¦n ùng su§t nhä hìn t÷ìng ùng l  0.0005 Ry/au v  0.05 GPa.

H¬ng sè  n hçi Cij cõa c¡c vªt li»u Janus TMDs công ÷ñc x¡c ành bði m¢ nguçn Thermo-PW [36]. K¸t qu£ ùng su§t ÷ñc t½nh to¡n cho vªt li»u 2D ÷ñc biºu thà b¬ng lüc 2D tr¶n méi chi·u d i theo ìn và N/m b¬ng c¡ch l§y t½ch sè cõa ùng su§t Cauchy 3D (ìn và N/m2) v  chi·u cao cõa vòng ch¥n khæng (30 A) [44], nguy¶n nh¥n bði chi·u d y lîp nguy¶n tû cõa Janus ÷ñc x¡c ành b¬ng thüc nghi»m. Mæ un  n hçi Y v  h» sè po¡t

JANUS TMDS SNSTE V€ SNSETE xæng ν ÷ñc x¡c ành l¦n l÷ñt theo c¡c ph÷ìng tr¼nh (3.1) v  (3.2).

H¼nh 4.1: (a) Mæ h¼nh nguy¶n tû vªt li»u Janus SnSTe v  SnSeTe. (b) Vòng Brillouin vîi c¡c iºm èi xùng cao (Γ, K, M).

Bi¸n d¤ng k²o ÷ñc ¡p döng cho c¡c mæ h¼nh b¬ng c¡ch k²o d i æ cì sð dåc theo h÷îng bi¸n d¤ng º x¡c ành ë b·n lþ t÷ðng σ v  bi¸n d¤ng lþ t÷ðng ε cõa vªt li»u Janus SnSTe v  SnSeTe. Ð ¥y, gi¡ trà bi¸n d¤ng k²o ÷ñc ành ngh¾a l  ε= L−L0

L0 , trong â L v  L0 l¦n l÷ñt l  chi·u d i cõa æ cì sð èi vîi c¡c c§u tróc khi bi¸n d¤ng v  khæng bi¸n d¤ng.

H» sè h§p thö quang håc α(ω) ÷ñc x¡c ành theo ph÷ìng tr¼nh (3.3) v  phê m§t m¡t n«ng l÷ñng i»n tû L(ω) ÷ñc x¡c ành theo ph÷ìng tr¼nh:

L(ω) = −Im(ε−1) (4.1) Trong â, h m i»n mæiε(ω) = ε1(ω) +iε2(ω)vîi ε1 v ε2 l¦n l÷ñt l  ph¦n thüc v  ph¦n £o cõa h¬ng sè i»n mæi, c l  tèc ë ¡nh s¡ng trong ch¥n khæng, ω l  t¦n sè gâc.

JANUS TMDS SNSTE V€ SNSETE

4.2 C§u tróc v  ë ên ành ëng håc cõa vªt li»u Janus SnSTe v  SnSeTe

Ban ¦u, nghi¶n cùu ti¸n h nh c¥n b¬ng c¡c mæ h¼nh, thæng sè m¤ng cõa SnSTe v  SnSeTe sau khi c¦n b¬ng câ gi¡ trà l¦n l÷ñt l  3.89 A v  3.98 A, k¸t qu£ n y phò hñp vîi k¸t qu£ cõa c¡c nghi¶n cùu lþ thuy¸t tr÷îc â [45]. H¬ng sè m¤ng cõa SnSTe n¬m trong kho£ng giúa cõa SnS2 (a = 3.70 A) v  SnTe2 (a = 4.12 A) [45]. Thæng sè m¤ng cõa Janus SnSTe v  SnSeTe sau khi c¥n b¬ng ÷ñc li»t k¶ nh÷ trong b£ng 4.1.

Chi·u cao h cõa SnSeTe v  SnSTe câ ë lîn l¦n l÷ñt l  3.43 A v  3.33 A t÷ìng ùng. Chi·u cao h cõa SnSTe câ gi¡ trà b¬ng vîi h cõa MoSTe (3,33 A) [21]. ë d i nguy¶n tû cõa Sn-Se v  Sn-Te câ gi¡ trà l¦n l÷ñt l  2.78 A v  2.96 A, c¡c gi¡ trà n y lîn hìn so vîi chi·u d i li¶n k¸t cõa Zr-Se (2.71A) [23] v  Sn-Se (2.705A) [24].

Sau khi c¥n b¬ng mæ h¼nh, º ti¸n h nh x¡c ành c¡c t½nh ch§t cì håc, i»n tû v  quang

Một phần của tài liệu Điều khiển tính chất điện tử và quang học của các cấu trúc vật liệu 2d ứng dụng trong các bộ truyền động và thiết bị quang học (Trang 37)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(65 trang)