تنظيم قطبش پذيري اپتيكي در فسفرين به وسيله تنش

Tuning of optical polarization in phosphorene by strain

در اين مقاله رسانش اپتيكي و طيف جذبي تك ذره اي فسفرين را در حضور تنش هاي تك محوري به صورت تئوري در چارچوب مدل تنگ بست قوي بررسي مي كنيم. ابتدا با استفاده از فرمول بندي تابع گرين رسانش اپتيكي فسفرين تحت تنش را براي مقدار تنش هاي محدوده تغيير شكل خطي بدست مي آوريم. با استفاده از اين نتايج بدست آمده، اثر تنش هاي تك محوري اعمالي در راستاي محورهاي زيگزاگ و آرمچير فسفرين و همچنين تنش قائم بر صفحه فسفرين را بررسي مي كنيم. نتايج ما نشان مي دهد چنين تنش هاي تك محوري مي تواند براي تنظيم درصد قطبش و همچنين محدوده فركانسي كه در آن فسفرين همانند يك قطبشگر خطي عمل مي كند به كار رود. بر پايه نتايج ما تنش درون صفحه اي فشاري (كششي) محدوده فركانس فيلتر شده را به فركانس هاي كمتر (بيشتر) منتقل مي كند، در حاليكه تنش فشاري(كششي) قائم آن را به فركانس هاي بالاتر(پايين تر) منتقل مي كند. همچنين دريافتيم كه تاثير تنش قائم بر درصد قطبشگري فسفرين بيشتر تنش اعمالي در راستاي محورآرمچير است و اثر تنش در راستاي محور زيگزاگ بر درصد قطبشگري تقريبا ناچيز است.

We study theoretically the optical conductivity and the single-particle absorption spectra of phosphorene under uniaxial strain, in the context of tight-binding model. Using Green’s function formalism we calculate the optical conductivity of strained phosphorene within linear response theory. By using these results, we investigate effects of uniaxial strains applied along both zigzag and armchair edges and also in the normal direction to the phsophorene plane. Our results show that such uniaxial strains can be used to tune the polarization percentage (PP) and the polarization energy window (PEW) in which phosphorene acts as a linear optical polarizer. It is found that the compressive (tensile) in-plane strain shifts PEW to lower (higher) frequencies, while compressive (tensile) vertical one shift it to higher (lower) frequencies, with the later being more effective than the others to tune PEW. Moreover, we show that the uniaxial strain along the zigzag edge has a minor effect on PP, while the others change PP drastically.