Here, we report time-resolved broadband transient reflectivity measurements performed in a single crystal of SnS2. We made use of time-domain Brillouin scattering and a broadband probe to measure the out-of-plane longitudinal sound velocity, υL=(2950±100)ms1, in this semiconducting two-dimensional metal dichalcogenide. Our study illustrates the potential of this non-invasive all-optical pump–probe technique for the study of the elastic properties of transparent brittle materials and provides the value of the elastic constant c33=(39±3)GPa.

1.
D.
Strickland
and
G.
Mourou
,
Opt. Commun.
56
,
219
(
1985
).
2.
K. A.
Nelson
,
J. Appl. Phys.
53
,
6060
(
1982
).
3.
C.
Thomsen
,
J.
Strait
,
Z.
Vardeny
,
H. J.
Maris
,
J.
Tauc
, and
J. J.
Hauser
,
Phys. Rev. Lett.
53
,
989
(
1984
).
4.
O.
Matsuda
,
O. B.
Wright
,
D. H.
Hurley
,
V.
Gusev
, and
K.
Shimizu
,
Phys. Rev. B
77
,
224110
(
2008
).
5.
A.
Devos
and
R.
Côte
,
Phys. Rev. B
70
,
125208
(
2004
).
6.
M.
Harb
,
W.
Peng
,
G.
Sciaini
,
C. T.
Hebeisen
,
R.
Ernstorfer
,
M. A.
Eriksson
,
M. G.
Lagally
,
S. G.
Kruglik
, and
R. J. D.
Miller
,
Phys. Rev. B
79
,
094301
(
2009
).
7.
E.
Pontecorvo
,
M.
Ortolani
,
D.
Polli
,
M.
Ferretti
,
G.
Ruocco
,
G.
Cerullo
, and
T.
Scopigno
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
011901
(
2011
).
8.
P.
Ruello
,
T.
Pezeril
,
S.
Avanesyan
,
G.
Vaudel
,
V.
Gusev
,
I. C.
Infante
, and
B.
Dkhil
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
212906
(
2012
).
9.
S.
Ge
,
X.
Liu
,
X.
Qiao
,
Q.
Wang
,
Z.
Xu
,
J.
Qiu
,
P.-H.
Tan
,
J.
Zhao
, and
D.
Sun
,
Sci. Rep.
4
,
5722
(
2015
).
10.
N.
Rivas
,
S.
Zhong
,
T.
Dekker
,
M.
Cheng
,
P.
Gicala
,
F.
Chen
,
X.
Luo
,
Y.
Sun
,
A. A.
Petruk
,
K.
Pichugin
,
A. W.
Tsen
, and
G.
Sciaini
,
Appl. Phys. Lett.
115
,
223103
(
2019
).
11.
S.
Brivio
,
D.
Polli
,
A.
Crespi
,
R.
Osellame
,
G.
Cerullo
, and
R.
Bertacco
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
211907
(
2011
).
12.
A.
Devos
,
Y.-C.
Wen
,
P.-A.
Mante
, and
C.-K.
Sun
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
206101
(
2012
).
13.
S.
Brivio
,
D.
Polli
,
A.
Crespi
,
R.
Osellame
,
G.
Cerullo
, and
R.
Bertacco
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
206102
(
2012
).
15.
M. J.
Damzen
,
Stimulated Brillouin Scattering Fundamentals and Applications
(
Institute of Physics
,
Bristol
,
2003
).
16.
R. W.
Boyd
,
Nonlinear Optics
, 3rd ed. (
Academic Press
,
2008
).
17.
Y.
Yan
,
E. B.
Gamble
, and
K. A.
Nelson
,
J. Chem. Phys.
83
,
5391
(
1985
).
18.
K. A.
Nelson
,
R. J. D.
Miller
,
D. R.
Lutz
, and
M. D.
Fayer
,
J. Appl. Phys.
53
,
1144
(
1982
).
19.
C. W.
Ballmann
,
Z.
Meng
,
A. J.
Traverso
,
M. O.
Scully
, and
V. V.
Yakovlev
,
Optica
4
,
124
(
2017
).
20.
B.
Krug
,
N.
Koukourakis
,
J. W.
Czarske
, and
J. W.
Czarske
,
Opt. Express
27
,
26910
(
2019
).
21.
G.
Antonacci
,
T.
Beck
,
A.
Bilenca
,
J.
Czarske
,
K.
Elsayad
,
J.
Guck
,
K.
Kim
,
B.
Krug
,
F.
Palombo
,
R.
Prevedel
, and
G.
Scarcelli
,
Biophys. Rev.
12
,
615
(
2020
).
22.
H-N
Lin
,
R. J.
Stoner
,
H. J.
Maris
, and
J.
Tauc
,
J. Appl. Phys.
69
,
3816
(
1991
).
23.
V. E.
Gusev
and
P.
Ruello
,
Appl. Phys. Rev.
5
,
031101
(
2018
).
24.
Y.
Wang
,
D. H.
Hurley
,
Z.
Hua
,
T.
Pezeril
,
S.
Raetz
,
V. E.
Gusev
,
V.
Tournat
, and
M.
Khafizov
,
Nat. Commun.
11
,
1597
(
2020
).
25.
X.
Cui
,
W.
Xu
,
Z.
Xie
, and
Y.
Wang
,
J. Mater. Chem. A
4
,
1908
(
2016
).
26.
Y.
Tao
,
X.
Wu
,
W.
Wang
, and
J.
Wang
,
J. Mater. Chem. C
3
,
1347
(
2015
).
27.
G.
Su
,
V. G.
Hadjiev
,
P. E.
Loya
,
J.
Zhang
,
S.
Lei
,
S.
Maharjan
,
P.
Dong
,
P. M.
Ajayan
,
J.
Lou
, and
H.
Peng
,
Nano Lett.
15
,
506
(
2015
).
28.
D.
De
,
J.
Manongdo
,
S.
See
,
V.
Zhang
,
A.
Guloy
, and
H.
Peng
,
Nanotechnology
24
,
025202
(
2012
).
29.
H. S.
Song
,
S. L.
Li
,
L.
Gao
,
Y.
Xu
,
K.
Ueno
,
J.
Tang
,
Y. B.
Cheng
, and
K.
Tsukagoshi
,
Nanoscale
5
,
9666
(
2013
).
30.
Y.
Huang
,
E.
Sutter
,
J. T.
Sadowski
,
M.
Cotlet
,
O. L. A.
Monti
,
D. A.
Racke
,
M. R.
Neupane
,
D.
Wickramaratne
,
R. K.
Lake
,
B. A.
Parkinson
, and
P.
Sutter
,
ACS Nano
8
,
10743
(
2014
).
31.
T.
Shibata
,
N.
Kambe
,
Y.
Muranushi
,
T.
Miura
, and
T.
Kishi
,
J. Phys. Appl. Phys.
23
,
719
(
1990
).
32.
S. K.
Panda
,
A.
Antonakos
,
E.
Liarokapis
,
S.
Bhattacharya
, and
S.
Chaudhuri
,
Mater. Res. Bull.
42
,
576
(
2007
).
33.
G. A.
Ermolaev
,
D. I.
Yakubovsky
,
M. A.
El-Sayed
,
M. K.
Tatmyshevskiy
,
A. B.
Mazitov
,
A. A.
Popkova
,
I. M.
Antropov
,
V. O.
Bessonov
,
A. S.
Slavich
,
G. I.
Tselikov
,
I. A.
Kruglov
,
S. M.
Novikov
,
A. A.
Vyshnevyy
,
A. A.
Fedyanin
,
A. V.
Arsenin
, and
V. S.
Volkov
,
Nanomaterials
12
,
141
(
2022
).
34.
L. A.
Burton
,
T. J.
Whittles
,
D.
Hesp
,
W. M.
Linhart
,
J. M.
Skelton
,
B.
Hou
,
R. F.
Webster
,
G.
O’Dowd
,
C.
Reece
,
D.
Cherns
,
D. J.
Fermin
,
T. D.
Veal
,
V. R.
Dhanak
, and
A.
Walsh
,
J. Mater. Chem. A
4
,
1312
(
2016
).
35.
T.
Sriv
,
K.
Kim
, and
H.
Cheong
,
Sci. Rep.
8
,
10194
(
2018
).
36.
M.
Mnari
,
B.
Cros
,
M.
Amlouk
,
S.
Belgacem
, and
D.
Barjon
,
Can. J. Phys.
77
,
705
(
2000
).
37.
X.
He
and
H.
Shen
,
Phys. B: Condens. Matter
407
,
1146
(
2012
).
38.
H.
Wang
,
Y.
Gao
, and
G.
Liu
,
RSC Adv.
7
,
8098
(
2017
).
39.
Z.-Q.
Zhen
and
H.-Y.
Wang
,
Acta Phys. Pol. A
137
,
1095
(
2020
).
40.
S.
Zhan
,
L.
Zheng
,
Y.
Xiao
, and
L.-D.
Zhao
,
Chem. Mater.
32
,
10348
(
2020
).
41.
J. M.
Skelton
,
L. A.
Burton
,
A. J.
Jackson
,
F.
Oba
,
S. C.
Parker
, and
A.
Walsh
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
19
,
12452
(
2017
).
42.
F.
Vialla
and
N. D.
Fatti
,
Nanomaterials
10
,
2543
(
2020
).
43.
R. S.
Mitchell
,
Y.
Fujiki
, and
Y.
Ishizawa
,
Nature
247
,
537
(
1974
).
44.
H.
Katzke
,
P.
Tolédano
, and
W.
Depmeier
,
Phys. Rev. B
69
,
134111
(
2004
).
45.
A. J.
Smith
,
P. E.
Meek
, and
W. Y.
Liang
,
J. Phys. C: Solid State Phys.
10
,
1321
(
1977
).
46.
P.
Gicala
,
M.
Cheng
,
T. S.
Lott
,
K.
Du
,
S.-W.
Cheong
,
A. A.
Petruk
,
K.
Pichugin
, and
G.
Sciaini
,
Appl. Phys. Lett.
118
,
264101
(
2021
).
47.
P. C. Y.
Chang
,
J. G.
Walker
, and
K. I.
Hopcraft
,
J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf.
96
,
327
(
2005
).
You do not currently have access to this content.