准一维TiS?纳米带：机械剥离与厚度依赖的拉曼光谱学

摘要： 准一维（quasi-1D）材料因其独特的物理特性及在微型电子器件中的应用前景而备受关注。然而，相较于传统层状晶体的剥离研究，准一维材料的机械剥离成薄片和纳米带受到的关注明显较少。本研究考察了代表性准一维晶体TiS3晶须的微机械剥离过程，证实其通?；岱至殉杀咴倒饣街?、具有清晰一维TiS3链特征的窄纳米带。理论计算表明：二维（2D）层间弱相互作用与层内一维链间弱相互作用的断裂能相当，且均远低于链内共价键的断裂能。我们通过原子力显微镜（AFM）探针针尖沿不同晶向施加局部剪切力，在纳米尺度模拟了宏观剥离实验——既可实现二维TiS3层间相对滑移，也能选择性移除层内特定一维链。通过拉曼光谱系统研究了剥离产物，确定了光谱位置对晶体厚度最敏感的特征拉曼峰，这些结果可用于区分1至约7个单原子层厚度的TiS3晶体。本研究的结论可推广至多种过渡金属三硫属化物及其他准一维晶体。将TiS3剥离为边缘平滑的窄（数纳米宽）晶体，对未来实现载流子边缘散射减小的微型器件沟道具有重要意义。