Coupling of electronic transition to ferroelectric order in a 2D semiconductor
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Le résumé fourni par la source
A ferroelectric material often exhibits a soft transverse optical (TO) phonon mode which governs its phase transition. Charge coupling to this ferroelectric soft mode may further mediate emergent physical properties, including superconductivity and defect tolerance in semiconductors. However, direct experimental evidence for such coupling is scarce. Here we show that a photogenerated coherent phonon couples strongly to the electronic transition above the bandgap in the van der Waals (vdW) two-dimensional (2D) ferroelectric semiconductor NbOI2. Using terahertz time-domain spectroscopy and first-principles calculations, we identify this mode as the TO phonon responsible for ferroelectric order. This exclusive coupling occurs only with the above-gap electronic transition and is absent in the valence band as revealed by resonant inelastic X-ray scattering. Our findings suggest a new role of the soft TO phonon mode in electronic and optical properties of ferroelectric semiconductors. Experimental evidence for charge coupling to ferroelectric soft mode is scarce. Here, the authors find a photogenerated coherent phonon coupling to the electronic transition above the bandgap in the van der Waals ferroelectric semiconductor NbOI2.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Coupling of electronic transition to ferroelectric order in a 2D semiconductor
- Date Crossref
- 23/02/2025
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Columbia University Department of Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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The Graduate Center pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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City University of New York Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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CUNY Advanced Science Research Center pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Pennsylvania State University Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Brookhaven National Laboratory National Synchrotron Light Source II pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Department of Chemistry — Columbia University, The Graduate Center et Department of Physics — City University of New York, avec 3 autres affiliations.
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