玻色子峰已经在从无机玻璃到聚合物的各种非晶材料中被观察到。科研工作者通过二维随机矩阵模型和分子动力学模拟预测发现,玻色子峰也应该存在于非晶二维材料中,而这一概念具有重要意义,因为它会导致热容过剩并影响传输特性。然而到目前为止,由于测量玻色子峰方法的表面灵敏度有限,还无法在实际材料中进行实验观测。有鉴于此,卑尔根大学Bodil Holst、Martin Tømterud对二维材料中玻色子峰进行了观测。
本文要点:
1) 通过非弹性氦原子散射测量的声子光谱,作者提供了二维二氧化硅中玻色子峰的实验证据。作者将玻色子峰确定为一个与波数无关的光谱最大值,其频率与在大块玻璃体二氧化硅中观察到的频率相似。
2) 此外,作者提出了一个非均匀弹性理论计算策略,该计算揭示了横向和弯曲剪切垂直声子模式的振动耦合如何在二维材料中以与本体相似的频率产生玻色子峰,而这与测量结果一致。
Martin Tømterud et.al Observation of the boson peak in a two-dimensional material Nature Physics 2023
DOI: 10.1038/s41567-023-02177-2
https://doi.org/10.1038/s41567-023-02177-2