文章亮点✦
1. 报道了量子干涉可以导致具有三斜对称性的单层过渡金属二硫族化合物的手性拉曼响应。
2. 单层铼二硫化物中观察到的较大的圆形强度差异源于具有相反螺旋度的圆偏振光激发的拉曼散射k间干涉。
3. 揭示了手性拉曼光谱是拉曼散射过程中量子干涉的新表现形式，并可能激发其他材料中手性光学响应的诱导。
研究背景✦
在拉曼散射过程中，声子与光激发电子耦合，光激发电子通过散射光子的发射弛豫到基态。拉曼模式的频率由入射光子和散射光子之间的能量差给出，并揭示材料的结构信息。另一方面，强度的估计更复杂，主要由电子-光子和电子-声子相互作用决定。更重要的是，量子干涉可能发生在拉曼散射的不同基本路径之间，从而导致非弹性散射效率的调制。到目前为止，拉曼散射中的量子干涉效应仅针对少数二维（2D）层状材料，如静电掺杂石墨烯和少层 MoTe2。虽然量子干涉的观察具有挑战性，但对于理解基本的光物质相互作用以及可能操纵材料中的光散射至关重要。
硫族铼化物（ReX2，X = S 或 Se）是一种具有三斜对称性的层状过渡金属硫族化合物（TMDC）材料。ReX2（X = S，Se）中的Re原子晶体在2H相中离开金属位点形成Re4平行四边形，导致晶体结构失真并产生各向异性的面内特性，例如各向异性载流子迁移率光 致 发光和拉曼散射.据报道，手性拉曼散射出现在Res中2厚度为数十纳米的薄片，其中各向异性光学效应起着突出的作用.然而，除了光学效应之外，手性拉曼散射过程中光子/电子/声子之间潜在的基本相互作用仍未得到探索。
图文速读✦
图1 单层ReS2的手性拉曼响应。a 手性拉曼散射测量的光学装置；b 根据密度泛函理论（DFT）计算，拉曼活性振动模式的特征向量（I-VI）；c, d 1L ReS2的Re振动模式的圆极化拉曼光谱。1L ReS2（EL=1.96 eV c和2.33 eV d）的圆极化拉曼光谱。插图描述了由RCP和LCP激发的1L ReS2的拉曼强度之间的差异。
图2. 不同垂直方向的ReS2的圆偏振拉曼光谱。a, e ReS2（+）和ReS2（-）的STEM图像，比例尺。b, c, f, g 由1.96 eV b, f和2.33 eV c, g激光激发的不同旋转角度的拉曼强度。d, h 由1.96 eV（红色）和2.33 eV（蓝色）激发的ReS2（+）d和ReS2（-）h的132 cm-1模式的归一化拉曼强度极坐标图。
图3. 1L ReS2中手性拉曼散射的计算结果。a 1.96 eV b 2.33 eV光子能量下，由RCP和LCP激发的三种不同干扰途径（无干扰、k内干扰和完全干扰）的拉曼光谱。c 拉曼过程中不同量子途径的示意图。d, e 1.96 eV和2.33 eV光子能量下计算的CID光谱。f 三种干扰模式下六个拉曼模式的计算CID值。
图4. 不同垂直方向的ReSe2的圆偏振拉曼光谱。a ReSe2（+）方向的圆偏振拉曼光谱 (EL = 2.33 eV); b ReSe2 (+)的STEM-ADF图像，比例尺：0.5 nm；c, d 在119 cm-1 c和162 cm-1的模式的归一化拉曼强度的极坐标图。e ReSe2 (-)的圆偏振拉曼光谱（EL = 2.33 eV）；f ReSe2 (-)的STEM-ADF图像。g, h 在1.96（红色）和2.33 eV（蓝色）激发能量下，119 cm-1 g和162 cm-1 h的模式的归一化拉曼强度的极坐标图。
总结✦
综上所述，作者报告了拉曼散射中的量子干扰可以导致单层三棱柱ReX2的二维对映体中强的手性反应。观察到LCP和RCP激发的拉曼散射效率明显不同，并且取决于拉曼模式和激发的光子能量。计算结果显示，LCP和RCP的光子在整个k空间的光吸收强度完全相同，然而，复杂的Ti, f, n, n′(k) = es·Ti, f, n, n′(k)·ei显示不同的模式，由于不同的量子干扰，导致不同的拉曼散射强度。
研究结果显示，量子干扰可以导致材料中拉曼散射的明显手性响应，并表明量子干扰可以是非弹性光学散射中的一种通用效应，在激发光子能量大于材料带隙的条件下，当所有非弹性散射途径之间的建设性或破坏性干扰占主导地位时，这种效应就变得很明显。这种效应也适用于本征三斜晶体（ReS2和 ReSe2），但应考虑额外的各向异性光学环境，以全面分析手性响应。
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