The controllable biaxial strain is experimentally imposed on α-In2Se3 nanosheets by an electromechanical device. A redshift of Raman spectra is observed from the nanosheets under the strain. The Grüneisen parameter is calculated to analyze the strain effect on the vibrational behavior. Photoluminescence shows a blueshift, which can reach up to 215 meV per 1% strain. Such tunability of optical characteristics observed from α-In2Se3 nanosheets is much higher than that from conventional semiconductors. The physical mechanism behind the observation is investigated, which is related to the variations in the energy band and photoexcited carriers under a piezoelectric field and laser power.

1.
O.
Salehzadeh
,
M.
Djavid
,
N. H.
Tran
,
I.
Shih
, and
Z.
Mi
,
Nano Lett.
15
,
5302
(
2015
).
2.
X.
Wang
and
F.
Xia
,
Nat. Mater.
14
,
264
(
2015
).
3.
Z.
Yang
,
W.
Jie
,
C. H.
Mak
,
S.
Lin
,
H.
Lin
,
X.
Yang
,
F.
Yan
,
S. P.
Lau
, and
J.
Hao
,
ACS Nano
11
,
4225
(
2017
).
4.
W.
Wu
and
Z.
Wang
,
Nat. Rev. Mater.
1
,
16031
(
2016
).
5.
W.
Wu
,
L.
Wang
,
R.
Yu
,
Y.
Liu
,
S. H.
Wei
,
J.
Hone
, and
Z.
Wang
,
Adv. Mater.
28
,
8463
(
2016
).
6.
M. O.
Lipinski
,
H.
Schuler
,
O. G.
Schmidt
, and
K.
Eberl
,
Appl. Phys. Lett.
77
,
1789
(
2000
).
7.
L.
Seravalli
,
M.
Minelli
,
P.
Frigeri
,
P.
Allegri
,
V.
Avanzini
, and
S.
Franchi
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
2341
(
2003
).
8.
S.-M.
Choi
,
S.-H.
Jhi
, and
Y.-W.
Son
,
Phys. Rev. B
81
,
081407(R)
(
2010
).
9.
Z.
Ni
,
T.
Yu
,
Y.
Lu
,
Y.
Wang
,
Y.
Feng
, and
Z.
Shen
,
ACS Nano
2
,
2301
(
2008
).
10.
H. J.
Conley
,
B.
Wang
,
J. I.
Ziegler
,
R. F.
Haglund
, Jr.
,
S. T.
Pantelides
, and
K. I.
Bolotin
,
Nano Lett.
13
,
3626
(
2013
).
11.
Y.
Wang
,
C.
Cong
,
W.
Yang
,
J.
Shang
,
N.
Peimyoo
,
Y.
Chen
,
J.
Kang
,
J.
Wang
,
W.
Huang
, and
T.
Yu
,
Nano Res.
8
,
2562
(
2015
).
12.
W.
Ding
,
J.
Zhu
,
Z.
Wang
,
Y.
Gao
,
D.
Xiao
,
Y.
Gu
,
Z.
Zhang
, and
W.
Zhu
,
Nat. Commun.
8
,
14956
(
2017
).
13.
F.
Xue
,
J.
Zhang
,
W.
Hu
,
W. T.
Hsu
,
A.
Han
,
S. F.
Leung
,
J. K.
Huang
,
Y.
Wan
,
S.
Liu
,
J.
Zhang
,
J. H.
He
,
W. H.
Chang
,
Z. L.
Wang
,
X.
Zhang
, and
L. J.
Li
,
ACS Nano
12
,
4976
(
2018
).
14.
Y.
Zhou
,
D.
Wu
,
Y.
Zhu
,
Y.
Cho
,
Q.
He
,
X.
Yang
,
K.
Herrera
,
Z.
Chu
,
Y.
Han
,
M. C.
Downer
,
H.
Peng
, and
K.
Lai
,
Nano Lett.
17
,
5508
(
2017
).
15.
W.
Jie
,
Y. Y.
Hui
,
N. Y.
Chan
,
Y.
Zhang
,
S. P.
Lau
, and
J.
Hao
,
J. Phys. Chem. C
117
,
13747
(
2013
).
16.
Y.
Zhang
,
G.
Gao
,
H. L. W.
Chan
,
J.
Dai
,
Y.
Wang
, and
J.
Hao
,
Adv. Mater.
24
,
1729
(
2012
).
17.
L.
Chen
,
M. C.
Wong
,
G.
Bai
,
W.
Jie
, and
J.
Hao
,
Nano Energy
14
,
372
(
2015
).
18.
Y.
Zhang
,
W.
Jie
,
P.
Chen
,
W.
Liu
, and
J.
Hao
,
Adv. Mater.
30
,
1707007
(
2018
).
19.
G.
Bai
,
Y.
Zhang
, and
J.
Hao
,
Sci. Rep.
4
,
5724
(
2015
).
20.
S.
Wan
,
Y.
Li
,
W.
Li
,
X.
Mao
,
W.
Zhu
, and
H.
Zeng
,
Nanoscale
10
,
14885
(
2018
).
21.
F.
Xue
,
W.
Hu
,
K.-C.
Lee
,
L.-S.
Lu
,
J.
Zhang
,
H.-L.
Tang
,
A.
Han
,
W.-T.
Hsu
,
S.
Tu
,
W. H.
Chang
,
C.-H.
Lien
,
J.-H.
He
,
Z.
Zhang
,
L.-J.
Li
, and
X.
Zhang
,
Adv. Funct. Mater.
28
,
1803738
(
2018
).
22.
Y.
Hui
,
X.
Liu
,
W.
Jie
,
N. Y.
Chan
,
J.
Hao
,
Y.-T.
Hsu
,
L.-J.
Li
,
W.
Guo
, and
S. P.
Lau
,
ACS Nano
7
,
7126
(
2013
).
23.
W.
Jie
,
Y. Y.
Hui
,
Y.
Zhang
,
S. P.
Lau
, and
J.
Hao
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
223112
(
2013
).
24.
M.
Hanfland
,
H.
Beister
, and
K.
Syassen
,
Phys. Rev. B
39
,
12598
(
1989
).
25.
T. M. G.
Mohiuddin
,
A.
Lombardo
,
R. R.
Nair
,
A.
Bonetti
,
G.
Savini
,
R.
Jalil
,
N.
Bonini
,
D. M.
Basko
,
C.
Galiotis
,
N.
Marzari
,
K. S.
Novoselov
,
A. K.
Geim
, and
A. C.
Ferrari
,
Phys. Rev. B
79
,
205433
(
2009
).
26.
R. W.
Shao
,
K.
Zheng
,
B.
Wei
,
Y. F.
Zhang
,
Y. J.
Li
,
X. D.
Han
,
Z.
Zhang
, and
J.
Zou
,
Nanoscale
6
,
4936
(
2014
).
27.
D.
Shiri
,
Y.
Kong
,
A.
Buin
, and
M. P.
Anantram
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
073114
(
2008
).
28.
A.
Rastelli
,
F.
Ding
,
J. D.
Plumhof
,
S.
Kumar
,
R.
Trotta
,
C.
Deneke
,
A.
Malachias
,
P.
Atkinson
,
E.
Zallo
,
T.
Zander
,
A.
Herklotz
,
R.
Singh
,
V.
Křápek
,
J. R.
Schröter
,
S.
Kiravittaya
,
M.
Benyoucef
,
R.
Hafenbrak
,
K. D.
Jöns
,
D. J.
Thurmer
,
D.
Grimm
,
G.
Bester
,
K.
Dörr
,
P.
Michler
, and
O. G.
Schmidt
,
Phys. Status Solidi B
249
,
687
(
2012
).
29.
K. F.
Mak
,
C. H.
Lui
,
J.
Shan
, and
T. F.
Heinz
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
256405
(
2009
).
30.
X.
Liu
,
Q.
Zhang
,
J. N.
Yip
,
Q.
Xiong
, and
T. C.
Sum
,
Nano Lett.
13
,
5336
(
2013
).
31.
F.
Widmann
,
J.
Simon
,
B.
Daudin
,
G.
Feuillet
,
J. L.
Rouvière
, and
N. T.
Pelekanos
,
Phys. Rev. B
58
,
R15989(R)
(
1998
).
32.
S.
Sanguinetti
,
M.
Gurioli
,
E.
Grilli
,
M.
Guzzi
, and
M.
Henini
,
Appl. Phys. Lett.
77
,
1982
(
2000
).
33.
H.
Gotoh
,
T.
Tawara
,
Y.
Kobayashi
,
N.
Kobayashi
, and
T.
Saitoh
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
4791
(
2003
).
34.
L.
Hu
and
X.
Huang
,
RSC Adv.
7
,
55034
(
2017
).
35.
N. D.
Raranskii
,
V. N.
Balazyuk
,
Z. D.
Kovalyuk
,
N. I.
Mel'nik
, and
V. B.
Gevik
,
Inorg. Mater.
47
,
1174
(
2011
).
36.
C.
Julien
,
M.
Eddrief
,
K.
Kambas
, and
M.
Balkanski
,
Thin Solid Films
137
,
27
(
1986
).
37.
R. B.
Jacobs-Gedrim
,
M.
Shanmugam
,
N.
Jain
,
C. A.
Durcan
,
M. T.
Murphy
,
T. M.
Murray
,
R. J.
Matyi
,
R. L.
Moore
, and
B.
Yu
,
ACS Nano
8
,
514
(
2014
).
You do not currently have access to this content.