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Previous issue date: 2017-12-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo / Fundo Mackenzie de Pesquisa / In this thesis, the properties of four kinds of layered materials were investigated:
twisted bilayer graphene, black phosphorus, germanium selenide
(GeSe) and germanium sulfide (GeS) (group IV monochalcogenides) by means
of Raman spectroscopy. The Raman spectrum of different twisted bilayer
graphene samples rotated by different angles ranging from 0 to 30 was measured
using three lasers with wavelengths of 488 nm, 532 nm, and 633 nm.
The electronic structure of the investigated samples was mapped and the
energy in which the resonances take place were attributed to the presence
of van Hove singularities that are related to the size of Moiré cell. Angular
dependence measurements of the Raman spectrum on black phosphorus
(BP) samples were also performed and it was demonstrated that the angular
dependence of the Raman band intensities presents an unusual behavior. In
order to explain such behavior, one must consider the complex nature of the
Raman tensors. Furthermore, the atomic structure and phonon behavior in
the vicinity of the BP sample edges were also studied using polarized Raman
spectroscopy and the experimental results were explained by using density
functional theory calculations. Polarized Raman spectra showed the appearance
of some modes at the edges of the samples prohibited by symmetry
selection rules. Theoretical simulations confirm that this symmetry breaking
originates from an atomic rearrangement at the edges of the crystal. A
similar behavior was also observed for GeS and GeSe samples and the appearance
of Raman modes of the edges was attributed to the reorganization
of the atoms of the crystal edges, since their crystal structure are similar to
that of BP crystals. / Nesta tese investigamos as propriedades de quatro tipos de materiais bidimensionais:
grafeno bicamada rodado(empilhamento de duas camadas com
diferentes ângulos de rotação entre camadas), fósforo negro, seleneto de germânio
e sulfeto de germânio (monocalcogenetos do grupo IV) por meio de
espectroscopia Raman. O espectro Raman de diferentes amostras de grafeno
rodado com diferentes ângulos de rotação entre as camadas, variando entre 0_
a 30_ foram medidos utilizando lasers com comprimentos de onda de 488nm,
532nm e 633nm. As estruturas eletrônicas das amostras investigadas foram
mapeadas e a energia em que as ressonâncias acontecem foram atribuídas às
singularidades de van Hove que estão relacionadas com o tamanho da célula
de Moiré obtida pela rotação de uma camada em relação a outra. Medidas de
dependência angular do espectro Raman em amostras de fósforo negro(BP)
foram também realizadas e foi demonstrado que a dependência angular dos
espectros Raman apresenta um comportamento não usual. Para explicar tal
comportamento foi mostrado que deve-se sempre considerar a natureza complexa
dos elementos do tensor Raman. A estrutura atômica e comportamento
de fônons nas proximidades da borda de amostra de BP foi também estudada
experimentalmente usando espectroscopia Raman polarizada e explicada teoricamente
usando cálculos baseados na teoria do funcional da densidade. Os
espectros Raman polarizados mostraram o aparecimento de modos nas bordas
das amostras, normalmente proibidos por regras de seleção de simetria
da fase bulk. As simulações teóricas confirmaram que a quebra de simetria
se origina de uma reorganização atômica nas bordas do cristal. Esse mesmo
fenômeno foi também observado em amostras de GeS e GeSe que apresentam
uma estrutura cristalina similar à de cristais de BP.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.mackenzie.br:tede/3485 |
| Date | 15 December 2017 |
| Creators | Ribeiro, Henrique Bücker |
| Contributors | Souza, Eunézio Antonio de, Pimenta, Marcos Assunção, Rocha, Leandro Seixas, Ardila, Dario Andres Bahamon, Souza Filho, Antonio Gomes de, Moreira, Roberto Luiz |
| Publisher | Universidade Presbiteriana Mackenzie, Engenharia Elétrica, UPM, Brasil, Faculdade de Computação e Informática (FCI) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie, instname:Universidade Presbiteriana Mackenzie, instacron:MACKENZIE |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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