Publication detail

Surface vibrational modes of the topological insulator Bi2Se3 observed by Raman spectroscopy

Year: 2017

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Physical Review B

Publisher name: American Physical Society

Place: College Park

Page from-to: "245406-1"-"245406-9"

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Povrchové vibrační režimy topologického izolátoru Bi2Se3 pozorované Ramanovou spektroskopií	Představujeme polarizační studium Ramanova rozptylu studií povrchových vibračních režimů v topologickém izolátoru Bi2Se3 monokrystalu a tlustých filmech. Kromě čtyř aktivních fononů Ramana jsme pozorovali čtyři další režimy s mnohem slabší intenzitou a mírně nižší energií než jejich objemové protějšky. Pomocí analýzy symetrie jsme tyto dodatečné režimy přiřadili k povrchovým fononům mimo rovinu. Při porovnání s výpočty prvotního principu jsme došli k závěru, že vzhled těchto režimů je způsoben deformací mřížky v ose C a rozšířením mezery van der Waals v blízkosti krystalového povrchu. Dva z povrchových režimů při 60 a 173 cm (-1) jsou spojeny s režimy Raman active A (1g), ostatní dva při 136 a 158 cm (-1) jsou spojeny s infračerveným aktivním volným fononem s A (2u ) Symetrie. Ty se stávají Ramanem povoleným kvůli snížení krystalické symetrie z D-3d v bulku na C-3v na krystalovém povrchu. Konkrétně, 158 cm (-1) povrchový fonon mód ukazuje Fano line tvar pod rezonanční excitací, což naznačuje rušení v přítomnosti elektron-fononového spojení povrchových excitací.	Dvourozměrný elektronový plyn; Jednoduchý kužel; Rozptýlení; Stavy; fáze; Krystaly; Fermions; Mřížky
eng	Surface vibrational modes of the topological insulator Bi2Se3 observed by Raman spectroscopy	We present a polarization resolved Raman scattering study of surface vibration modes in the topological insulator Bi2Se3 single crystal and thick films. Besides the four Raman active bulk phonons, we observed four additional modes with much weaker intensity and slightly lower energy than the bulk counterparts. Using symmetry analysis, we assigned these additional modes to out-of-plane surface phonons. Comparing with first-principle calculations, we conclude that the appearance of these modes is due to c-axis lattice distortion and van der Waals gap expansion near the crystal surface. Two of the surface modes at 60 and 173 cm(-1) are associated with Raman active A(1g) bulk phonon modes, the other two at 136 and 158 cm(-1) are associated with infrared active bulk phonons with A(2u) symmetry. The latter become Raman allowed due to reduction of crystalline symmetry from D-3d in the bulk to C-3v on the crystal surface. In particular, the 158 cm(-1) surface phonon mode shows a Fano line shape under resonant excitation, suggesting interference in the presence of electron-phonon coupling of the surface excitations.	2-dimensional electron-gas; single dirac cone; scattering; states; phase; crystals; fermions; lattices

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links