石墨烯是通過調(diào)整摻雜或激光激發(fā)能量來研究量子干涉路徑相干性的理想平臺。后者產(chǎn)生拉曼激發(fā)曲線，可以直接了解中間電子激發(fā)的壽命，因此可以直接了解迄今為止仍然難以捉摸的量子干涉。在這里，通過調(diào)整摻雜高達(dá) 1.05 eV 的石墨烯中的激光激發(fā)能量來控制拉曼散射路徑。G模式的拉曼激發(fā)曲線表明其位置和半峰全寬與摻雜呈線性關(guān)系。摻雜增強的電子-電子相互作用支配拉曼散射路徑的壽命并減少拉曼干擾。這將為摻雜石墨烯、納米管和拓?fù)浣^緣體的工程量子路徑提供指導(dǎo)。
Fig 1. (a) 樣品 S4 的光學(xué)圖像，感興趣區(qū)域由白框指示。(b) 插層過程示意圖，(27)其中 Cl、Fe 和 C 原子分別用綠色、紫色和深灰色進(jìn)行顏色編碼。(c) 樣品 S1–S4 的拉曼光譜，具有不同的E
F、SLG ( E
F ∼ −0.08 eV) 和石墨，E
L= 2.41 eV。(d) FWHM(G) 和 (e) I (2D)/ I (G) 作為樣本 S1–S4 中 SLG 的 Pos(G) 的函數(shù)。
Fig 2. (a) S4 的I (G) 作為 Pos(G) 和E
L函數(shù)的等高線圖。(b) 基于等式 1 的實驗 G REP 和擬合。計算的 (c) R
k相位和 (d) 幅度 | R
k | 對于E
L = 2.6 eV 和 γ= 0.225 eV 的 SLG，每個路徑具有2|E
F |= 2.1eV。(e) 計算 | R
k | 對于E
L = 1.8 eV。對角線和陰影區(qū)域表示 Pauli 不相容原理強加的阻塞區(qū)域和對I (G) 有貢獻(xiàn)的路徑。
Fig 3. (a) S1–S4的REP以及基于等式1的擬合曲線。(b) |EF
REP| 和 |E
F|.之間的相關(guān)性E
F,實線對應(yīng)的是|EF
REP|=|E
F|. (c)γ作為|EF
REP|的函數(shù)E
F,實線是線性擬合。
Fig 4. M
???(M
???=???
??????
???) 在E
L=2 eV的高對稱線 Γ – K – M – Γ 中的絕對值（對數(shù)刻度）和相位（顏色編碼），包括M
k (a)（完全校準(zhǔn)），并將偶極子和 EPME 設(shè)置為常數(shù) (b)（常數(shù)分子），兩者都用于 γ= 0.225 eV 的恒定展寬。陰影區(qū)域表示E
k處的聯(lián)合狀態(tài)密度值。(c) 實驗 REP（空心圓）和理論 REP 由從頭計算（完整計算，虛線）和 SM（實線）。(d) 作為 ( E
L – E
G /2)/2|EFREP|函數(shù)的 S2–S4 的重新縮放實驗 REP。
Fig 5. 樣品 S1–S4 和無意摻雜的 SLG 的拉曼光譜，未減去背景，E
L =2.41 eV。石墨烯的拉曼峰以及來自 FeCl3和 Si 基板的拉曼峰分別由灰色 # 和 * 標(biāo)記。樣品 S2–S4 中的寬帶背景是 2|E
F|附近的PL發(fā)射。
相關(guān)研究工作由中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所Ping-Heng Tan課題組于2023年在線發(fā)表在《ACS Nano》期刊上，原文：Control of Raman Scattering Quantum Interference Pathways in Graphene。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
