2023年12月8日上午，量子科学与工程研究院党委在国际量子研究院518报告厅举办了第53期卓粤量子沙龙活动，本次沙龙邀请了中国科学院半导体研究所所长、中国科学院大学岗位教授谭平恒，为研究院师生带来主题为“二维半导体材料的声子物理研究”的报告。本次活动由量子研究院副院长陈廷勇主持。





谭平恒教授的报告分为两大部分：本征二维材料的声子物理研究与二维材料范德华异质结的声子物理研究。谭平恒教授介绍到：二维材料的声子研究的主要方式是拉曼光谱（Raman spectroscopy）。拉曼光谱是用来研究晶格及分子的振动模式、旋转模式和在一系统里的其他低频模式的一种分光技术。拉曼散射为一非弹性散射，通常用来做激发的激光范围为可见光、近红外光或者在近紫外光范围附近。激光与系统声子做相互作用，导致最后光子能量增加或减少，而由这些能量的变化可得知声子模式。这和红外光吸收光谱的基本原理相似，但两者所得到的数据结果是互补的。




随后，谭平恒教授介绍了单层或者层状堆叠的二维材料及其异质结。他指出，二维材料是具有稳定层状结构的一系列材料总称，二维材料是伴随着2004年曼彻斯特大学Geim 小组成功分离出单原子层的石墨材料——石墨烯（graphene） 而提出的。由单层石墨烯开始，谭平恒教授介绍了各类二维材料及其异质结在不同实空间中（材料内部或边界）的拉曼特征峰，并简单介绍了各种特征峰的物理起源。





谭平恒教授着重介绍了各种二维材料的剪切膜和呼吸膜与层数的对应关系，并由此给出了不同材料的拉曼特征峰位置与层数的关系。

最后谭平恒教授对二维材料及拉曼光谱学进行了总结与展望：拉曼光谱是研究二维半导体材料声子物理的有利工具。