The Vanishing Confinement Regime in THz HgTe Nanocrystals Studied Under Extreme Conditions of Temperature and Pressure

Autor: Stefano Pierini, Francesco Capitani, Michael Scimeca, Sergei Kozlov, Debora Pierucci, Rodolphe Alchaar, Claire Abadie, Adrien Khalili, Mariarosa Cavallo, Tung Huu Dang, Huichen Zhang, Erwan Bossavit, Charlie Gréboval, José Avila, Benoit Baptiste, Stefan Klotz, Ayaskanta Sahu, Cheryl Feuillet-Palma, Xiang Zhen Xu, Abdelkarim Ouerghi, Sandrine Ithurria, James K. Utterback, Sebastien Sauvage, Emmanuel Lhuillier
Přispěvatelé: Physico-chimie et dynamique des surfaces (INSP-E6), Institut des Nanosciences de Paris (INSP), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), New York University [New York] (NYU), NYU System (NYU), Laboratoire de Physique et d'Etude des Matériaux (UMR 8213) (LPEM), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Physique des systèmes simples en conditions extrêmes [IMPMC] (IMPMC_PHYSIX), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-19-CE24-0022,COPIN,Détecteur plasmonique à nanoCristaux colloïdaux: une nouvelle filière pour l'OPtoélectronique INfrarouge(2019), ANR-19-CE09-0026,GRaSkop,Tuning Giant Rashba Spin-Orbit Coupling in Polar Single Layer Transition Metal Dichalcogenides(2019), ANR-21-CE24-0012,BRIGHT,Diode électroluminescente infrarouge brillante par exaltation du couplage lumière-matière(2021), ANR-21-CE09-0029,MixDFerro,Heterostructures à dimensions mixtes sous contrôle ferroélectrique 2D(2021), ANR-20-ASTR-0008,NITquantum,Design et fabrication d'un plan focal dans le proche infrarouge à base de nanocrisrtaux(2020), ANR-19-CE09-0017,FRONTAL,Nanocristaux Colloïdaux Dopés Infrarouges(2019), European Project: 756225,blackQD
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Journal of Physical Chemistry Letters
Journal of Physical Chemistry Letters, 2022, pp.6919-6926. ⟨10.1021/acs.jpclett.2c01636⟩
ISSN: 1948-7185
Popis: While HgTe nanocrystals (NCs) in the mid-infrared region have reached a high level of maturity, their far-infrared counterparts remain far less studied, raising the need for an in-depth investigation of the material before efficient device integration can be considered. Here, we explore the effect of temperature and pressure on the structural, spectroscopic, and transport properties of HgTe NCs displaying an intraband absorption at 10 THz. The temperature leads to a very weak modulation of the spectrum as opposed to what was observed for strongly confined HgTe NCs. HgTe NC films present ambipolar conduction with a clear prevalence of electron conduction as confirmed by transistor and thermoelectric measurements. Under the application of pressure, the material undergoes phase transitions from the zinc blende to cinnabar phase and later to the rock salt phase which we reveal using joint X-ray diffraction and infrared spectroscopy measurements. We discuss how the pressure existence domain of each phase is affected by the particle size.
Databáze: OpenAIRE
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