Raman enhancement effect on two-dimensional layered materials: Graphene, h-BN and MoS2

Nano Letters

Volumn 14, Issue 6, 2014, Pages 3033-3040

  Ling, Xi ^a   Fang, Wenjing ^a   Lee, Yi Hsien ^a,d   Araujo, Paulo T ^b,e   Zhang, Xu ^a   Rodriguez Nieva, Joaquin F ^b   Lin, Yuxuan ^a   Zhang, Jin ^c   Kong, Jing ^a   Dresselhaus, Mildred S ^a,b  

^a USA   (United States)

^b MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

^c PEKING UNIVERSITY   (China)

^d NATIONAL TSING HUA UNIVERSITY   (Taiwan)

^e UNIVERSITY OF ALABAMA   (United States)

Author keywords

charge transfer; chemical mechanism; dipole dipole interaction; Raman enhancement; two dimensional materials

Indexed keywords

BORON NITRIDE; CHARGE TRANSFER; ELECTRONIC PROPERTIES; GRAPHENE; MATERIALS; MOLECULES; MOLYBDENUM COMPOUNDS; PHONONS; SUBSTRATES;

CHEMICAL MECHANISM; COPPER PHTHALOCYANINE; DIPOLE DIPOLE INTERACTIONS; DIPOLE-DIPOLE COUPLINGS; ENHANCEMENT MECHANISM; HEXAGONAL BORON NITRIDE (H-BN); RAMAN ENHANCEMENT; TWO-DIMENSIONAL MATERIALS;

TWO DIMENSIONAL;

EID: 84902243015     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl404610c     Document Type: Article

References (57)

1. Ferraro, J. R. Introductory Raman Spectroscopy; Academic Press: New York, 2003.
2. Ferrari, A. C.; Robertson, J. Phys. Rev. B 2001, 64, 075414
3. Freudiger, C. W.; Min, W.; Saar, B. G.; Lu, S.; Holtom, G. R.; He, C.; Tsai, J. C.; Kang, J. X.; Xie, X. S. Science 2008, 322, 1857-1861
4. Campion, A.; Kambhampati, P. Chem. Soc. Rev. 1998, 27, 241-250
5. Nie, S.; Emory, S. R. Science 1997, 275, 1102-1106
6. Schatz, G. C.; Young, M. A.; Duyne, R. P. V. In Surface-Enhanced Raman Scattering; Kneipp, K.; Moskovits, M.; Kneipp, H., Eds.; Topics in Applied Physics; Springer: Berlin Heidelberg, 2006; pp 19-45.
7. Wu, D.-Y.; Liu, X.-M.; Duan, S.; Xu, X.; Ren, B.; Lin, S.-H.; Tian, Z.-Q. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 4195-4204
8. Yamada, H.; Nagata, H.; Toba, K.; Nakao, Y. Surf. Sci. 1987, 182, 269-286
9. Maitani, M. M.; Ohlberg, D. A. A.; Li, Z.; Allara, D. L.; Stewart, D. R.; Williams, R. S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6310-6311
10. Otto, A. J. Raman Spectrosc. 2005, 36, 497-509
11. Xu, W.; Ling, X.; Xiao, J.; Dresselhaus, M. S.; Kong, J.; Xu, H.; Liu, Z.; Zhang, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 9281-9286
12. Hurst, S. J.; Fry, H. C.; Gosztola, D. J.; Rajh, T. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 620-630
13. Musumeci, A.; Gosztola, D.; Schiller, T.; Dimitrijevic, N. M.; Mujica, V.; Martin, D.; Rajh, T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6040-6041
14. Sun, Z.; Wang, C.; Yang, J.; Zhao, B.; Lombardi, J. R. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 6093-6098
15. Ling, X.; Xie, L.; Fang, Y.; Xu, H.; Zhang, H.; Kong, J.; Dresselhaus, M. S.; Zhang, J.; Liu, Z. Nano Lett. 2010, 10, 553-561
16. Xu, W.; Mao, N.; Zhang, J. Small 2013, 9, 1206-1224
17. Ling, X.; Wu, J.; Xu, W.; Zhang, J. Small 2012, 8, 1365-1372
18. Zhu, X.; Shi, L.; Schmidt, M. S.; Boisen, A.; Hansen, O.; Zi, J.; Xiao, S.; Mortensen, N. A. Nano Lett. 2013, 13, 4690-4696
19. Heeg, S.; Fernandez-Garcia, R.; Oikonomou, A.; Schedin, F.; Narula, R.; Maier, S. A.; Vijayaraghavan, A.; Reich, S. Nano Lett. 2013, 13, 301-308
20. Khorasaninejad, M.; Raeis-Zadeh, S. M.; Jafarlou, S.; Wesolowski, M. J.; Daley, C. R.; Flannery, J. B.; Forrest, J.; Safavi-Naeini, S.; Saini, S. S. Sci. Rep 2013, 3, 2936
21. Fang, Z.; Liu, Z.; Wang, Y.; Ajayan, P. M.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Nano Lett. 2012, 12, 3808-3813
22. Ling, X.; Zhang, J. Small 2010, 6, 2020-2025
23. Xu, H.; Xie, L.; Zhang, H.; Zhang, J. ACS Nano 2011, 5, 5338-5344
24. Hao, Q.; Morton, S. M.; Wang, B.; Zhao, Y.; Jensen, L.; Jun Huang, T. Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 011102-011102-4
25. Ling, X.; Wu, J.; Xie, L.; Zhang, J. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 2369-2376
26. Ling, X.; Moura, L. G.; Pimenta, M. A.; Zhang, J. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 25112-25118
27. Sun, S.; Zhang, Z.; Wu, P. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 10.1021/am400938z
28. Ling, X.; Xie, L.; Fang, Y.; Xu, H.; Zhang, H.; Kong, J.; Dresselhaus, M. S.; Zhang, J.; Liu, Z. Nano Lett. 2010, 10, 553-561
29. Liu, L.; Feng, Y. P.; Shen, Z. X. Phys. Rev. B 2003, 68, 104102
30. Wang, Q. H.; Kalantar-Zadeh, K.; Kis, A.; Coleman, J. N.; Strano, M. S. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 699-712
31. Friend, R. H.; Yoffe, A. D. Adv. Phys. 1987, 36, 1-94
32. Shimada, T.; Hamaguchi, K.; Koma, A.; Ohuchi, F. S. Appl. Phys. Lett. 1998, 72, 1869-1871
33. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Katsnelson, M. I.; Grigorieva, I. V.; Dubonos, S. V.; Firsov, A. A. Nature 2005, 438, 197-200
34. Geim, A. K.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2007, 6, 183-191
35. Han, W.-Q.; Wu, L.; Zhu, Y.; Watanabe, K.; Taniguchi, T. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 223103-223103-3
36. Splendiani, A.; Sun, L.; Zhang, Y.; Li, T.; Kim, J.; Chim, C.-Y.; Galli, G.; Wang, F. Nano Lett. 2010, 10, 1271-1275
37. Ramprasad, R.; Shi, N. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 222903-222903-3
38. Bovill, A. J.; McConnell, A. A.; Nimmo, J. A.; Smith, W. E. J. Phys. Chem. 1986, 90, 569-575
39. Jiang, N.; Foley, E. T.; Klingsporn, J. M.; Sonntag, M. D.; Valley, N. A.; Dieringer, J. A.; Seideman, T.; Schatz, G. C.; Hersam, M. C.; Van Duyne, R. P. Nano Lett. 2012, 12, 5061-5067
40. Tackley, D. R.; Dent, G.; Smith, W. E. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 1419-1426
41. Ling, X.; Zhang, J. Acta Phys.-Chim. Sin. 2012, 28, 2355-2362
42. Yaghobian, F.; Korn, T.; Schüller, C. ChemPhysChem 2012, 13, 4271-4275
43. Xiao, K.; Deng, W.; Keum, J. K.; Yoon, M.; Vlassiouk, I. V.; Clark, K. W.; Li, A.-P.; Kravchenko, I. I.; Gu, G.; Payzant, E. A.; Sumpter, B. G.; Smith, S. C.; Browning, J. F.; Geohegan, D. B. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3680-3687
44. Bonaccorso, F.; Sun, Z.; Hasan, T.; Ferrari, A. C. Nat. Photonics 2010, 4, 611-622
45. Bruna, M.; Borini, S. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 031901-031901-3
46. Rana, F. IEEE Trans. Nanotechnol. 2008, 7, 91-99
47. Marom, N.; Hod, O.; Scuseria, G. E.; Kronik, L. J. Chem. Phys. 2008, 128, 164107
48. Aristov, V. Y.; Molodtsova, O. V.; Maslyuk, V.; Vyalikh, D. V.; Zhilin, V. M.; Ossipyan, Y. A.; Bredow, T.; Mertig, I.; Knupfer, M. Appl. Surf. Sci. 2007, 254, 20-25
49. Liao, M.-S.; Scheiner, S. J. Comput. Chem. 2002, 23, 1391-1403
50. Xiao, K.; Liu, Y.; Huang, X.; Xu, Y.; Yu, G.; Zhu, D. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 9226-9230
51. Tian, M.; Yanagi, S.; Sasaki, K.; Wada, T.; Sasabe, H. J. Opt. Soc. Am. B 1998, 15, 846-853
52. Alexiou, M. S.; Tychopoulos, V.; Ghorbanian, S.; Tyman, J. H. P.; Brown, R. G.; Brittain, P. I. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1990, 837-842
53. Basova, T.; Kol'tsov, E.; Hassan, A.; Tsargorodskaya, A.; Ray, A.; Igumenov, I. Phys. Status Solidi B 2005, 242, 822-827
54. Liu, W.; Priddy, T. S.; Carlson, G. M. Protein Sci. 2008, 17, 2111-2119
55. Basova, T. V.; Kiselev, V. G.; Schuster, B.-E.; Peisert, H.; Chassé, T. J. Raman Spectrosc. 2009, 40, 2080-2087
56. Fang, W.; Hsu, A. L.; Caudillo, R.; Song, Y.; Birdwell, A. G.; Zakar, E.; Kalbac, M.; Dubey, M.; Palacios, T.; Dresselhaus, M. S.; Araujo, P. T.; Kong, J. Nano Lett. 2013, 13, 1541-1548
57. Lee, Y.-H.; Zhang, X.-Q.; Zhang, W.; Chang, M.-T.; Lin, C.-T.; Chang, K.-D.; Yu, Y.-C.; Wang, J. T.-W.; Chang, C.-S.; Li, L.-J.; Lin, T.-W. Adv. Mater. 2012, 24, 2320-2325