Anisotropic Raman Scattering and Lattice Orientation Identification of 2M-WS2

各向异性 拉曼光谱 声子 凝聚态物理 拉曼散射 材料科学 超导电性 格子(音乐) 物理 光学 声学
作者
Sabin Gautam,Sougata Mardanya,Joseph McBride,Alamgir Hossain,Qian Yang,Wenyong Wang,John Ackerman,Brian M. Leonard,Sugata Chowdhury,Jifa Tian
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.4c04960
摘要

Anisotropic materials with low symmetries hold significant promise for next-generation electronic and quantum devices. 2M-WS2, which is a candidate for topological superconductivity, has garnered considerable interest. However, a comprehensive understanding of how its anisotropic features contribute to unconventional superconductivity, along with a simple, reliable method to identify its crystal orientation, remains elusive. Here, we combine theoretical and experimental approaches to investigate angle- and polarization-dependent anisotropic Raman modes of 2M-WS2. Through first-principles calculations, we predict and analyze the phonon dispersion and lattice vibrations of all Raman modes in 2M-WS2. We establish a direct correlation between their anisotropic Raman spectra and high-resolution transmission electron microscopy images. Finally, we demonstrate that anisotropic Raman spectroscopy can accurately determine the crystal orientation and twist angle between two stacked 2M-WS2 layers. Our findings provide insights into the electron–phonon coupling and anisotropic properties of 2M-WS2, paving the way for the use of anisotropic materials in advanced electronic and quantum devices.
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