Hấp thụ phi tuyến hai photon trong mos2 đơn lớp do tương tác electron phonon âm (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRẦN THỊ LỆ PHI

HẤP THỤ PHI TUYẾN HAI PHOTON
TRONG MoS2 ĐƠN LỚP DO TƯƠNG TÁC
ELECTRON-PHONON ÂM
Chuyên ngành: VẬT LÝ LÝ THUYẾT VÀ VẬT LÝ TOÁN
Mã số

: 60 44 01 03

Demo Version - Select.Pdf SDK

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ
THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

Người hướng dẫn khoa học
PGS.TS. HUỲNH VĨNH PHÚC

Thừa Thiên Huế, năm 2017
i


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi,
các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được
các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất
kỳ một công trình nghiên cứu nào khác.

Huế, tháng 9 năm 2017
Demo Version - Select.Pdf SDK
Tác giả luận văn

Trần Thị Lệ Phi

ii


LỜI CẢM ƠN

Hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi xin bày tỏ lòng biết
ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS. Huỳnh Vĩnh Phúc đã tận tình hướng dẫn
và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện.
Qua đây, tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô giáo trong khoa
Vật Lý và phòng Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Sư phạm, Đại
học Huế; các bạn học viên Cao học khóa 24 cùng gia đình, bạn bè đã
động viên, góp ý, giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập
và thực hiện luận văn.
Demo Version - Select.Pdf SDK
Huế, tháng 9 năm 2017
Tác giả luận văn

Trần Thị Lệ Phi

iii


MỤC LỤC

Trang phụ bìa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

i

Lời cam đoan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ii

Lời cảm ơn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

iii

Danh sách các cụm từ viết tắt . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

Danh sách các hình vẽ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

MỞ ĐẦU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

NỘI DUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH KHẢO SÁT
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

. . . . . . .

16

1.1. Tổng quan về MoS2 đơn lớp . . . . . . . . . . . . . . . .
Demo Version - Select.Pdf SDK
1.1.1. Mô hình MoS2 đơn lớp . . . . . . . . . . . . . . .

16
16

1.1.2. Phổ năng lượng, hàm sóng của electron và tương
tác electron-phonon trong MoS2 đơn lớp . . . . .

19

1.1.3. Phonon âm trong MoS2 đơn lớp . . . . . . . . . .

22

1.2. Tổng quan về phương pháp nghiên cứu . . . . . . . . . .

25

1.2.1. Hamiltonian tương tác electron-photon . . . . . .

25

1.2.2. Xác suất chuyển dời do tương tác electron-photon

27

1.2.3. Hệ số hấp thụ quang học . . . . . . . . . . . . . .

28

1.2.4. Sự hấp thụ liên vùng con

. . . . . . . . . . . . .

30

1.2.5. Phương pháp profiles . . . . . . . . . . . . . . . .

34

Chương 2. TÍNH TOÁN GIẢI TÍCH HỆ SỐ HẤP
THỤ TRONG MOS2 ĐƠN LỚP . . . . . . . . . . .
1

36


2.1. Biểu thức tổng quát của hệ số hấp thụ quang từ trong
MoS2 đơn lớp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

36

2.2. Hệ số hấp thụ quang từ trong MoS2 đơn lớp do tương tác

electron-phonon âm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41

Chương 3. KẾT QUẢ TÍNH SỐ VÀ THẢO LUẬN . .

49

3.1. Điều kiện cộng hưởng cyclotron-phonon . . . . . . . . . .

49

3.2. Hệ số hấp thụ quang từ và độ rộng vạch phổ . . . . . . .

51

3.2.1. Ảnh hưởng của từ trường . . . . . . . . . . . . .

53

3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ . . . . . . . . . . . . . .

56

KẾT LUẬN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

59

PHỤ LỤC

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P.1

Demo Version - Select.Pdf SDK

2


DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

Cụm từ viết tắt

Nghĩa của cụm từ viết tắt

MoS2

Molybdenum disulfide

FET

Tranzito trường

PACR

Hiệu ứng cộng hưởng cyclotron-phonon

MOAC

Hệ số hấp thụ quang từ

FWHM

Độ rộng vạch phổ

FSPQW

Hố lượng tử parabol đối xứng hữu hạn

DFT

Lý thuyết phiếm hàm mật độ

TMDCs

Di-chalcogen kim loại chuyển tiếp

PE

Phonon áp điện

TA

Phonon âm ngang

LL

Mức Landau

2D

2 chiều

Demo Version - Select.Pdf SDK

3


DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

1.1

Mô hình 3 chiều và hình ảnh nhìn từ trên xuống của MoS2 ,
trong đó màu vàng là nguyên tử S, và màu xanh xám là
nguyên tử Mo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2

17

Sơ đồ các cấu trúc đa hình: 2H (lục giác đối xứng, hai lớp
cho mỗi đơn vị lặp lại, và sự kết hợp lăng trụ tam giác),
3R ( mặt thoi đối xứng, ba lớp cho mỗi đơn vị lặp lại, và
sự kết hợp lăng trụ tam giác), và 1T ( tứ giác đối xứng,
một lớp cho mỗi đơn vị lặp lại, và sự kết hợp bát diện). .

1.3

17

Phổ năng lượng của MoS2 đơn lớp được xem như là một
hàm của từ trường B. Bảng trên (a) và dưới cùng (b)

tương ứng là các vùng dẫn và vùng hóa trị.
Demo Version - Select.Pdf SDK

1.4

. . . . . . .

21

Sự tán sắc phonon của MoS2 đơn lớp được tính toán bằng
phương pháp dao động nhỏ sử dụng một ô mạng 9×9. Các
tần số của hai mode E2g và A1g linh động Raman quang
học tương ứng là 48 và 50 meV là sự hòa hợp tuyệt vời
trong các thực nghiệm gần đây. . . . . . . . . . . . . . .

1.5

23

(a) Một giếng lượng tử đơn giản có nồng độ pha tạp nhỏ.
(b) Điều biến bằng cách pha tạp một lượng đáng kể trong
giếng lượng tử do nồng độ pha tạp lớn. (c) Sơ đồ năng
lượng vùng con trong không gian kt xảy ra sự chuyển mức
liên tiếp vì các quy tắc lọc lựa k trong mặt phẳng của giếng
lượng tử.

1.6

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

31

Độ rộng vạch phổ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

34

4


3.1

Sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ quang từ vào tỉ số Ω/ ωc
trong MoS2 đơn lớp do tương tác electron-TA-PE phonon.

3.2

51

Sự phụ thuộc của MOAC vào tỉ số Ω/ ωc trong MoS2 đơn
lớp do tương tác electron-TA-PE phonon tại T = 77 K với
các giá trị khác nhau của từ trường B: đường liền (màu
đen), đường gạch-gạch (màu xanh) và đường chấm chấm
(màu đỏ) lần lượt tương ứng với B = 9.5 T, B = 10 T
và B = 10.5 T. Hình (a) và (b) tương ứng với spin up và
spin down. Kết quả được tính cho quá trình hấp thụ một
photon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.3

Tương tự như hình 3.2 nhưng kết quả được tính cho quá

trình hấp thụ hai photon. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.4

53

53

Demo Version - Select.Pdf SDK
Sự phụ thuộc của FWHM vào từ trường trong MoS2 đơn

lớp do tương tác electron-LAPE phonon tại T = 77 K.
Hình (a) và (b) tương ứng với spin up và spin down. . . .
3.5

55

Sự phụ thuộc của MOAC vào tỉ số Ω/ ωc trong MoS2 đơn
lớp do tương tác electron-TA-PE phonon tại B = 10 T
với các giá trị khác nhau của nhiệt độ T : đường liền (màu
đen), đường gạch-gạch (màu xanh) và đường chấm chấm
(màu đỏ) lần lượt tương ứng với T = 4 K, 77 K và 300 K.
Hình (a) và (b) tương ứng với spin up và spin down. Kết
quả được tính cho quá trình hấp thụ một photon. . . . . .

3.6

56

Tương tự hình 3.5 nhưng kết quả được tính cho quá trình

hấp thụ hai photon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5

56


3.7

Sự phụ thuộc của FWHM vào nhiệt độ trong MoS2 đơn
lớp do tương tác electron-LAPE phonon tại B = 10 T.
Hình (a) và (b) tương ứng với spin up và spin down. . . .

Demo Version - Select.Pdf SDK

6

58


MỞ ĐẦU

I. Lý do chọn đề tài
Trong những năm gần đây, việc khám phá ra các vật liệu mỏng hai
chiều (2D) đã mở ra một hướng nghiên cứu hoàn toàn mới. Những vật
liệu này có nhiều hứa hẹn cho việc áp dụng trong các dụng cụ quang điện
tử chất lượng cao [25]. Gần đây, người ta đã chế tạo ra nhiều loại vật liệu
2D đơn lớp mới có dạng MX2 với M = Mo, W, Nb, Ta, Ti, và X = S, Se,
Te. Các loại vật liệu 2D này được hình thành bởi các cấu trúc đa lớp có
dạng X-M-X, trong đó các nguyên tử thuộc nhóm chalcogen trong các
mặt phẳng lục giác được ngăn cách bởi các mặt phẳng tạo nên bởi các

nguyên tử kim loại [23, 50]. Các cấu trúc thuộc dạng di-chalcogen kim
Demo Version - Select.Pdf SDK
loại chuyển tiếp (transition metal dichalcogenides-TMDCs) có độ rộng
vùng cấm trực tiếp khá lớn. Độ rộng này thay đổi từ cấu trúc đa lớp đến
cấu trúc đơn lớp [50]. Ví dụ, vật liệu molybdenum disulfide (MoS2 ) có
độ rộng vùng cấm thay đổi từ 1.29 eV đối với vật liệu khối đến 1.90 eV
đối với vật liệu có cấu trúc đơn lớp [23].
Kể từ khi được chế tạo, MoS2 đã được nghiên cứu một cách chuyên
sâu nhờ các tính chất quang và tính chất điện thú vị của nó [23]. Gần
đây, người ta chứng minh được rằng MoS2 có độ linh động lớn hơn
200 cm2 /(V s) [37]. Người ta cũng chứng minh bằng thực nghiệm được
rằng, các linh kiện điện tử dựa trên MoS2 có thể được sử dụng để chế
tạo cảm biến khí [21], transistor quang và đầu dò quang với độ nhạy
cao [59]. Hiện nay, việc nghiên cứu về MoS2 đơn lớp đang là một trong
những lĩnh vực nghiên cứu có tốc độ phát triển nhanh và mạnh nhờ
7


những ứng dụng của nó trong các lĩnh vực điện tử, quang học cũng như
quang điện tử. Đối với những vật liệu GaAs/AlGaAs, do tính chất phân
cực tự nhiên của chúng, nên tương tác giữa electron với phonon quang
có cực đóng vai trò chủ đạo, bên cạnh những tương tác khác như: tương
tác electron-phonon âm, hoặc electron-phonon quang không có cực. Một
tính chất quan trọng khi xét đến tương tác electron-phonon khi có mặt
từ trường trong bán dẫn là sự hấp thụ quang từ tuyến tính và phi tuyến.
Các tính chất quang phi tuyến, bao gồm quá trình hấp thụ hai
photon, của hệ bán dẫn thấp chiều đã thu hút sự quan tâm nghiên cứu
trong nhiều thập kỉ qua. Trong số những đặc tính này các nhà nghiên
cứu rất hứng thú với sự tạo sóng hài bậc hai và bậc ba [16, 42], hệ số
chỉnh lưu quang từ [63], và hệ số hấp thụ quang từ [48, 61, 64]. Khi đưa

một từ trường (tĩnh) vào hệ, thì phổ năng lượng trong mặt phẳng vuông
góc với từ Demo
trường Version
bị lượng -tử
hóa. ĐiềuSDK
này dẫn đến những thay đổi về
Select.Pdf
cấu trúc vùng và các tính chất quang của hệ bán dẫn thấp chiều. Sự hấp
thụ quang từ phi tuyến khi có mặt từ trường đã được nghiên cứu trong
các hố thế [6, 48, 60, 61], dây lượng tử [20], các chấm lượng tử [35], vành
lượng tử [2], và trong graphene [57]. Các kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng
các tính hấp thụ quang từ bị ảnh hưởng không chỉ bởi cấu trúc vùng mà
còn bởi từ trường.
Các kết quả nghiên cứu gần đây cũng cho thấy rằng ở nồng độ
electron thấp, cỡ 3×1016 cm−3 [1, 17], ảnh hưởng của tương tác electronelectron là không đáng kể [52] và có thể bỏ qua [19]. Điều này là có thể
chấp nhận được vì sự tương tác electron-electron dẫn đến sự phân bố lại
trong không gian k, điều này không phải là quá quan trọng trong các hệ
điện tử thông thường [13]. Thay vào đó, tương tác electron-phonon đóng
8


vai trò trọng yếu trong các tính chất chuyển dời phi tuyến cũng như
trong các tính chất quang phi tuyến [4, 8, 34]. Vì vậy, sự hấp thụ quang
từ phi tuyến nhờ tương tác electron-phonon đã được nghiên cứu rộng
rãi. Huang và các cộng sự đã đưa ra lý thuyết ab initio để nghiên cứu
tính chất quang điện tử, tuyến tính và phi tuyến của CdSe [9]. Yu và các
cộng sự đã tìm ra tính chất quang học phi tuyến bậc 3 của các hạt nano
vàng (Au-NBPs) bằng cách sử dụng phương pháp hiệu ứng Kerr [58].
Khordad và Bahramiyan đã khảo sát nhiều kiểu phonon quang trong các
mô hình hình bình hành và dây lượng tử tam giác, trong đó ảnh hưởng

của tương tác electron-phonon lên sự thay đổi của các mức năng lượng
của electron ở trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích được tính bằng
phương pháp nhiễu loạn [11]. Sota và các cộng sự đã nghiên cứu hiệu
ứng quang phi tuyến bậc 3 của chất cách điện Mott một chiều liên kết
với các phonon
phương
pháp độngSDK
học ma trận mật độ tái chuẩn
Demobằng
Version
- Select.Pdf
hóa [43]. Trong các công trình trước đây [29, 31], hiệu ứng cộng hưởng
cyclotron-phonon (Phonon-assisted cyclotron resonance-PACR) đã được
nghiên cứu trong hố lượng tử parabol đối xứng nhờ quá trình hấp thụ
hai photon, tuy nhiên sự hấp thụ phi tuyến hai photon trong hệ MoS2
đơn lớp vẫn chưa được quan tâm nghiên cứu.
Từ những phân tích trên, chúng tôi nhận thấy rằng, việc nghiên
cứu về sự “hấp thụ phi tuyến hai photon trong MoS2 đơn lớp do
tương tác electron-phonon” trong đó có phonon âm là một vấn đề
có tính thời sự và cần thiết.
II. Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu của đề tài là khảo sát sự hấp thụ phi tuyến hai photon
trong MoS2 đơn lớp do tương tác electron-phonon âm. Kết quả được so
9


sánh với quá trình hấp thụ một photon để chỉ ra sự khác nhau.
III. Nội dung nghiên cứu
- Thiết lập biểu thức giải tích của hệ số hấp thụ sóng điện từ bởi
electron trong MoS2 đơn lớp khi có mặt trường ngoài và giải thích ý

nghĩa vật lý của hiện tượng dịch chuyển electron giữa các mức năng
lượng.
- Khảo sát số và vẽ đồ thị sự phụ thuộc hệ số hấp thụ vào năng
lượng photon và biện luận các điều kiện cộng hưởng cyclotron-phonon.
- Áp dụng phương pháp profile để xác định độ rộng vạch phổ cộng
hưởng cyclotron-phonon, và khảo sát sự phụ thuộc của độ rộng vạch phổ
vào cấu trúc của vật liệu cũng như trường ngoài.
IV. Lịch sử nghiên cứu của đề tài
1. Trong nước
Ở nước
ta, trong
những
năm gần đây,
các công trình nghiên cứu về
Demo
Version
- Select.Pdf
SDK
các hiện tượng cộng hưởng và độ rộng vạch phổ chủ yếu thuộc về nhóm
nghiên cứu của GS.TS. Trần Công Phong và các cộng sự. Có thể kể ra
một số công trình tiêu biểu như:
+ “Sự hấp thụ quang phi tuyến trong giếng lượng tử Gauss bất đối
xứng nhờ quá trình hấp thụ hai photon” của nhóm tác giả Huỳnh Vĩnh
Phúc, Lương Văn Tùng, Phạm Tuấn Vinh, Lê Đình [33]. Trong đó nhóm
tác giả đã sử dụng phương pháp nhiễu loạn kết hợp với phương pháp
hàm Green để thu được biểu thức của hệ số hấp thụ và phương pháp
profile để thu được nửa độ rộng vạch phổ. Các kết quả thu được cho
thấy việc tăng U0 , B, và L, quang phổ hấp thụ gây ra dịch chuyển xanh
và/hoặc dịch chuyển đỏ tương ứng, trong khi đó, vị trí của các đỉnh cộng
hưởng không phụ thuộc theo sự thay đổi của nhiệt độ. Bên cạnh đó, nửa

10


độ rộng vạch phổ tăng theo sự tăng của từ trường và nhiệt độ nhưng
giảm theo sự tăng của thế giam giữ Gauss và độ rộng hố trong cả hai
trường hợp một và hai photon.
+ Nhóm tác giả Huỳnh Vĩnh Phúc, Nguyễn Ngọc Hiếu đã khảo sát:
“Sự hấp thụ quang phi tuyến trong graphene nhờ quá trình hấp thụ hai
photon” [28]. Nhóm tác giả đã sử dụng phương pháp gần đúng nhiễu
loạn để thu được biểu thức của hệ số hấp thụ. Kết quả thu được cho
thấy khi từ trường tăng thì độ lớn quang phổ hấp thụ tăng. Mặt khác,
nhóm tác giả đã sử dụng phương pháp profile để thu được nửa độ rộng
vạch phổ. Kết quả cho thấy nửa độ rộng vạch phổ gần như không phụ
thuộc vào nhiệt độ nhưng tỉ lệ thuận với căn bậc hai của từ trường. Kết
quả thu được phù hợp tốt với các giá trị thực nghiệm.
+ Khi “khảo sát sự hấp thụ quang phi tuyến trong hố lượng tử
GaAs/Ga1−x
Alx As
nhờ quá
trình hấp thụ
Demo
Version
- Select.Pdf
SDKhai phonon” tác giả Huỳnh
Vĩnh Phúc [26] đã sử dụng phương pháp gần đúng nhiễu loạn để thu
được biểu thức của hệ số hấp thụ và phương pháp profile để thu được
độ rộng vạch phổ. Kết quả cho thấy độ rộng vạch phổ phụ thuộc vào áp
suất thủy tĩnh tĩnh, nồng độ nhôm, nhiệt độ và bề rộng hố thế trong cả
hai trường hợp một và hai photon.
+ Trong công trình “hấp thụ quang học phi tuyến hai photon trong

giếng lượng tử bán parobol đối xứng”, nhóm tác giả Lương Văn Tùng và
Huỳnh Vĩnh Phúc [46] đã sử dụng phương pháp profile, phương pháp
tính số để chỉ ra được MOAC tăng theo độ lớn và gây ra một dịch chuyển
xanh về vị trí với sự tăng của tần số giam giữ và từ trường, trong khi
nhiệt độ chỉ ảnh hưởng đến độ lớn MOAC mà không ảnh hưởng đến vị
trí của đỉnh quang phổ hấp thụ. Bên cạnh đó, những kết quả nghiên cứu
11


cũng cho thấy rằng HWHM tăng tuyến tính với những tham số trên.
+ Nhóm tác giả Huỳnh Vĩnh Phúc, Đoàn Quốc Khoa, Nguyễn Văn
Hiếu, Nguyễn Ngọc Hiếu đã khảo sát “sự hấp thụ quang từ phi tuyến
và tuyến tính trong hố lượng tử parabol” [30]. Nhóm tác giả đã sử dụng
phương pháp tính số để giải phương trình Schrodinger của hố lượng tử
parabol đối xứng hữu hạn (FSPQW), kết quả được sử dụng để tính toán
MOAC. Mặt khác, nhóm tác giả đã sử dụng phương pháp profile để thu
được độ rộng vạch phổ. Kết quả thu được, MOAC và FWHM phụ thuộc
vào sự thay đổi của từ trường, nhiệt độ và bề rộng hố. Các đỉnh cộng
hưởng của MOAC dịch chuyển về phía có năng lượng cao khi từ trường
tăng, dịch chuyển xuống vùng năng lượng thấp hơn khi tăng bề rộng
hố nhưng không thay đổi theo nhiệt độ. Ngoài ra, FWHM tăng theo từ
trường và nhiệt độ, nhưng giảm theo bề rộng hố.
+ Nhóm
tácVersion
giả Huỳnh
Vĩnh Phúc,
Nguyễn Duy Anh Tuấn, Lê
Demo
- Select.Pdf
SDK

Đình [32] đã khảo sát “hấp thụ từ quang tuyến tính và phi tuyến trong
giếng lượng tử được biến điệu bởi trường laser cường độ cao”. Nhóm tác
giả đã sử dụng phương pháp tính số để giải phương trình Schrodinger để
thu được cấu trúc vùng năng lượng, kết quả được sử dụng để tính toán
MOAC. Bên cạnh đó, nhóm tác giả sử dụng phương pháp profile để thu
được độ rộng vạch phổ. Kết quả thu được cho thấy MOAC và FWHM
phụ thuộc đáng kể vào sự thay đổi của từ trường, nhiệt độ và trường
laser. Các đỉnh cộng hưởng của MOAC dịch chuyển về phía năng lượng
cao khi từ trường tăng, nhưng không thay đổi theo nhiệt độ. Ngoài ra,
FWHM tăng theo từ trường và nhiệt độ trong cả hai quá trình hấp thụ
một và hai photon.

12


2. Nước ngoài
Ở nước ngoài trong những năm trở lại đây, quá trình hấp thụ phi
tuyến hai photon, cũng như các hiệu ứng quan trọng trong vật liệu MoS2
đang được quan tâm nghiên cứu do tính thiết thực của nó. Ta có thể kể
ra một số nhóm tác giả nghiên cứu vấn đề kể trên:
+ Nhóm tác giả Brandon C. Marin và cộng sự [22] đã nghiên cứu
“Sự hấp thụ 2 photon được tăng cường Plasmon trong tinh thể nano bán
dẫn phát quang”. Nhóm tác giả đã sử dụng phương pháp colloidal và đã
quan sát thấy một sự tăng cường mạnh mẽ của phát xạ 2PE bằng kích
thích LSPR. Phản ứng 2PE này độc đáo ở chỗ các SNC đóng góp cả hai
thành phần plasmon và quang phát quang, cung cấp một nền tảng lớn
cho khớp nối kỹ thuật plasmon-exciton trong đó bỏ qua sự phân biệt về
mặt hóa lý.
+ Nhóm
tác Version

giả Grant- Select.Pdf
Walters và các
Demo
SDKcộng sự [53] đã khảo sát “Sự
hấp thụ 2 photon trong hợp chất hữu cơ kim loại Bromua Perovskites”.
Kết quả thu được cho thấy triển vọng của perovskites tuy giải pháp xử
lý vật liệu hấp thụ hai photon perovskites phần lớn vẫn chưa được khám
phá. Tương lai sẽ tập trung vào điều tra hướng đi mới cho perovskites
như là một vật liệu quang học phi tuyến, chẳng hạn như nghiên cứu sự
tạo sóng hài, giới hạn quang học, và sự tự tụ tiêu.
+ Nhóm tác giả Alain Villeneuve và các cộng sự [49] đã nghiên cứu
sự phụ thuộc bước sóng của chiết suất phi tuyến và hệ số hấp thụ hai
photon gần nửa vùng cấm được đo trong một ống dẫn sóng AlGaAs.
Biểu đồ hai photon về các giá trị cho thấy hiệu quả quang học phi tuyến
trong AlGaAs.
+ Nhóm tác giả M. Sheik-Bahae, D. J. Hagan, và E. W. Van Stry13


land [40] đã khảo sát “Sự tán sắc và sự chia tỷ lệ vùng cấm của hiệu
ứng Kerr điện tử trong chất rắn kết hợp với hấp thụ hai photon”. Kết
quả là các phép đo chiết suất phi tuyến sử dụng phương pháp biến dạng
chùm tia và trộn 4 sóng cho thấy một sự phân tán có hệ thống mạnh
mẽ trong điện tử liên kết phi tuyến gần giới hạn hấp thụ hai photon,
với quang phổ hấp thụ hai photon được dự đoán bởi mô hình 2 vùng
parabol, chúng ta có thể dự đoán sự tán sắc quan sát được, mở rộng quy
mô và giá trị của đó khoảng 4 lần độ lớn và dấu hiệu thay đổi, sử dụng
một phép phân tích Kramers-Kronig đơn giản. Kết quả là các quy tắc
chia theo tỷ lệ dự đoán chính xác giá trị cho 26 chất liệu khác nhau, bao
gồm chất điện môi khe rộng và chất bán dẫn.
+ Nhóm tác giả Reguardati và các cộng sự [36] đã nghiên cứu

“Chuẩn quy chiếu độ chính xác cao của sự hấp thụ 2 photon trong vùng
bước sóng Demo
680-1050
nm”. Trong
công trình
này, nhóm tác giả đã sử dụng
Version
- Select.Pdf
SDK
femtosecond lasers bền và phép kiểm tra chéo thực hiện độc lập. Kết
quả thu được hình dạng phổ 2PA (sự hấp thụ 2 photon suy biến) với độ
chính xác 5% và phần 2PA chéo tuyệt đối được đo ở bước sóng với độ
chính xác 8%. Bên cạnh đó sử dụng các mang màu để cung cấp độ hòa
tan và độ bền, do đó rất thích hợp không chỉ trong thí nghiệm 2PEF
(2 photon huỳnh quang kích thích) mà còn điều chỉnh đường truyền phi
tuyến với nồng độ cao.
+ Nhóm tác giả Scott R. và các cộng sự [39] đã nghiên cứu “Sự hấp
thụ hai photon trong chất bán dẫn II- VI: Ảnh hưởng của đa chiều và
kích cỡ.” Nhóm tác giả đã sử dụng phương pháp thực nghiệm độc lập
và phương pháp tự lấy chuẩn (SR). Kết quả cho thấy các tấm mỏng kết
hợp với các hạt có thể tích lớn giam giữ mạnh. Ngược lại, các tinh thể
14


nano giam giữ yếu, các mặt cắt ngang TDA của tấm nano CdSe tuyến
tính cao với thể tích V2 và hiệu quả của sự hấp thụ 2 photon lớn hơn 10
lần so với chấm hoặc thanh nano.
V. Phương pháp nghiên cứu
- Sử dụng các phương pháp nhiễu loạn để thu được biểu thức giải
tích của hệ số hấp thụ sóng điện từ trong MoS2 đơn lớp khi có mặt tương

tác electron-phonon âm.
- Sử dụng chương trình Mathematica để tính số và vẽ đồ thị.
- Sử dụng phương pháp profile để xác định độ rộng vạch phổ.
VI. Giới hạn đề tài
- Chỉ xét đến tương tác electron-phonon, bỏ qua các tương tác cùng
loại.
- Chỉ khảo sát đối với MoS2 đơn lớp.
- Chỉ khảo
đối với -trường
hợp hấp
thụ hai photon và giả thuyết
Demosát
Version
Select.Pdf
SDK
phonon khối.
- Chỉ khảo sát tương tác electron-phonon âm trong trường hợp
phonon áp điện (piezoelectric-PE) đối với phonon âm ngang (transverse
acoustic-TA).

15