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Alencar RS, Rabelo C, Miranda HLS, Vasconcelos TL, Oliveira BS, Ribeiro A, Públio BC, Ribeiro-Soares J, Filho AGS, Cançado LG, Jorio A. Probing Spatial Phonon Correlation Length in Post-Transition Metal Monochalcogenide GaS Using Tip-Enhanced Raman Spectroscopy. NANO LETTERS 2019; 19:7357-7364. [PMID: 31469281 DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b02974] [Citation(s) in RCA: 15] [Impact Index Per Article: 3.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 06/10/2023]
Abstract
The knowledge of the phonon coherence length is of great importance for two-dimensional-based materials since phonons can limit the lifetime of charge carriers and heat dissipation. Here we use tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS) to measure the spatial correlation length Lc of the A1g1 and A1g2 phonons of monolayer and few-layer gallium sulfide (GaS). The differences in Lc values are responsible for different enhancements of the A1g modes, with A1g1 always enhancing more than the A1g2, independently of the number of GaS layers. For five layers, the results show an Lc of 64 and 47 nm for A1g1 and A1g2, respectively, and the coherence lengths decrease when decreasing the number of layers, indicating that scattering with the surface roughness plays an important role.
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Affiliation(s)
- R S Alencar
- Faculdade de Física , Universidade Federal do Pará , 66075-110 Belém-PA , Brazil
- Departamento de Física , Universidade Federal de Minas Gerais , Belo Horizonte , Minas Gerais 30270-901 , Brazil
- Departamento de Física , Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará , P. O. Box 6030, Fortaleza , Ceará 60455-900 , Brazil
| | - Cassiano Rabelo
- Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica , Universidade Federal de Minas Gerais , Av. Antônio Carlos 6627 , 31270-901 Belo Horizonte , MG , Brazil
| | - Hudson L S Miranda
- Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica , Universidade Federal de Minas Gerais , Av. Antônio Carlos 6627 , 31270-901 Belo Horizonte , MG , Brazil
| | - Thiago L Vasconcelos
- Divisão de Metrologia de Materiais , Instituto Nacional de Metrologia Qualidade e Tecnologia (INMETRO) , Duque de Caxias, Rio de Janeiro 25250-020 , Brazil
| | - Bruno S Oliveira
- Divisão de Metrologia de Materiais , Instituto Nacional de Metrologia Qualidade e Tecnologia (INMETRO) , Duque de Caxias, Rio de Janeiro 25250-020 , Brazil
| | - Aroldo Ribeiro
- Departamento de Física , Universidade Federal de Minas Gerais , Belo Horizonte , Minas Gerais 30270-901 , Brazil
| | - Bruno C Públio
- Departamento de Física , Universidade Federal de Minas Gerais , Belo Horizonte , Minas Gerais 30270-901 , Brazil
| | - Jenaina Ribeiro-Soares
- Departamento de Física , Universidade Federal de Lavras , Lavras , Minas Gerais 37200-000 , Brazil
| | - A G Souza Filho
- Departamento de Física , Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará , P. O. Box 6030, Fortaleza , Ceará 60455-900 , Brazil
| | - Luiz Gustavo Cançado
- Departamento de Física , Universidade Federal de Minas Gerais , Belo Horizonte , Minas Gerais 30270-901 , Brazil
| | - Ado Jorio
- Departamento de Física , Universidade Federal de Minas Gerais , Belo Horizonte , Minas Gerais 30270-901 , Brazil
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Scamarcio G, Cingolani A, Lugar M, Lévy F. Resonant Raman effects at the indirect band gaps of GaS. PHYSICAL REVIEW. B, CONDENSED MATTER 1989; 40:1783-1789. [PMID: 9992038 DOI: 10.1103/physrevb.40.1783] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 0.1] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 04/12/2023]
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