吴江滨，张昕，韩文鹏，乔晓粉，M.Ijäs，A.C.Ferrari,谭平恒*

(1.中国科学院半导体研究所，半导体超晶格国家重点实验室，北京　100083;

2.CGC,University of Cambridge,9 JJ Thomson Avenue,Cambridge CB3 0FA,UK)



转角多层石墨烯层间耦合的共振拉曼光谱研究

吴江滨1，张昕1，韩文鹏1，乔晓粉1，M.Ijäs2，A.C.Ferrari2,谭平恒1*

(1.中国科学院半导体研究所，半导体超晶格国家重点实验室，北京100083;

2.CGC,University of Cambridge,9 JJ Thomson Avenue,Cambridge CB3 0FA,UK)

摘要:我们通过共振拉曼光谱测量了转角多层石墨烯的层间振动模式：剪切模和呼吸模。根据改进的线性模型，我们发现在转角多层石墨烯界面处的层间呼吸耦合与正常Bernal堆垛多层石墨烯的强度相当。此结果明显不同于层间剪切耦合，后者在转角多层石墨烯界面处的层间剪切耦合减弱到了正常Bernal堆垛多层石墨烯的20%。另外，我们首次发现层间呼吸耦合存在着次近邻原子层之间的相互作用，其强度为最近邻的9%。我们发现当采用与界面层间旋转角度相对应的激发光时，转角多层石墨烯的拉曼信号得到极大的增强。为此，我们引入光学跃迁允许的电子联合态密度的概念，通过理论计算，我们发现这种联合态密度的极大值决定了拉曼信号共振线型的激发光能量极值。本研究表明，层间振动模式是探测二维层状异质层间耦合的有效手段，为其在器件应用方面的研究奠定了基础。

关键词：石墨烯;层间剪切模;层间呼吸模;二维异质结;拉曼光谱

1引言

以石墨烯为代表的二维材料具有优良的电学性能和光学性能，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件，晶体管和光电器件[1-3]。……