空间限制与应变对发光多孔硅喇曼光谱的影响

发光多孔硅的喇曼光谱在５２０ｃｍ^－１附近呈现一锐峰，峰位的红移随多孔度的增大而增大采用微晶模型拟合喇曼谱的线形，发现除了光学声子的空间限制效应，硅单晶的应变对峰位的移动也有显著贡献。通过谱形的拟合估算了硅微粒的应变，与已报道的Ｘ射线衍射结果相一致。在多孔硅的喇曼光诸中没有观察到起源于非晶硅的光散射信号。 关键词：     

高温下杜仲胶的激光喇曼光谱研究

本文研究了高温条件下杜仲胶的激光刺曼光谱。发现在５６℃，６５℃、１００℃下杜仲胶的刺曼散射峰的位置和强度与其它温度相比有明显的差别。在１５００ｃｍ＾－１至１６００ｃｍ＾－１的中频振动区域出现了三个新的喇曼峰。讨论了杜仲胶的喇曼光散射光谱随温度变化的一般规律，并利用简正坐标分析方法说明了新峰产生的结构因素。     

碳纳米管和高取向热解石墨的拉曼光谱对比研究

同时测量了碳纳米管（Ｄ－ＣＮＴ）和高取向热解石墨（ＨＯＰＧ）的拉曼光谱，第一次分别在ＨＯＰＧ和Ｄ－ＣＮＴ中观察到了位于４２６５ｃｍ－１和４２４８ｃｍ－１的（Ｇ＋Ｄ＊）三级模的拉曼散射；拉曼谱的研究显示，Ｄ－ＣＮＴ的结构比ＨＯＰＧ的无序，同时也进一步表明此无序程度主要来源于结构的缺陷，而非石墨层卷曲成筒状之故     

金刚石薄膜质量的拉曼光谱与红外光谱判定

根据ＤｉＤｏｍｅｎｉｃｏ公式并采用计算机模拟计算了金刚石薄膜中的ｓｐ２／ｓｐ３键价比，计算中不仅考虑了ｓｐ３相及ｓｐ２相拉曼线１３３２ｃｍ－１，１５８０ｃｍ－１，同时考虑了“Ｄ”线１３５５ｃｍ－１存在，这一计算给出了金刚石薄膜质量的定量评估方法。当金刚石薄膜质量较高时，由于仪器灵敏度限制，其拉曼光谱中显示不出ｓｐ２相宽带结构情况下，无法采用拉曼光谱判定薄膜质量。在此情况下，本文提出了藉助于红外光谱计算有效电子数ｎｅｆｆ从而相对评估金刚石薄膜质量的判断技术     

OMA控制与探测的激光共振喇曼谱仪

本文介绍了一套脉冲染料激光器激发，带增强型二极管阵列探测器探测的ＯＭＡ共振喇曼光谱仪（ＯＭＡＲ２Ｓ）可测量样品物质的共振喇曼光谱及时间分辨的共振喇曼光谱（ＴＲ３）。对ＣＣｌ４样品进行了分析，其结果与标准谱符合得很好。测试和分析了谱仪的主要参数。在使用１２００ｇ／ｍｍ的光栅时，谱仪在５９０２处分辨率△ｖ为６．７ｃｍ－１；在６３２８处，△ｖ＝５．０ｃｍ－１，杂散光为４．８×１０－３；波长精度好于±１；重复性好于０．７；光谱工作范围从３８００到１５０００。     

物理学与新型(功能)材料专题系列介绍(V) 金刚石薄膜及其应用

金刚石薄膜的气相合成及应用研究近年来取得了飞速发展，气相合成金刚石薄膜的ＣＶＤ方法已达２０几种，最大的沉积速度已达到每小时９３０μｍ．硼掺杂金刚石薄膜的空穴载流子浓度已达到１０～（１８）ｃｍ～（－３），电阻率已达到１０～（－２）Ω·ｃｍ，在硅衬底表面实现了金刚石薄膜的选择性生长．金刚石薄膜热沉使半导体锁相列阵激光器的输出功率提高了１０％左右，金刚石薄膜作为刀具涂层使刀具的寿命得到提高，金刚石热敏电阻、发光管、场效应管等器件原型电子器件在实验上已获得成功．     

微喇曼和红外光谱法研究化学气相沉积金刚石多晶膜结晶质量特性

研究了化学气相沉积多晶膜的宏观性能（颜色和透光性）与微观性能（结晶质量、相纯度和氢杂质含量）之间的关系,喇曼谱与金刚石膜中氢杂质含量（红外光谱测得）的关联性.给出了根据颜色和透明度来区分样本膜质量的实验依据,颜色较深的膜的结晶质量差、相纯度低、氢杂质含量高,1 332 cm－1金刚石特征喇曼峰强度低,半峰宽大.由于多晶膜生长不均匀性、多晶以及粗糙度的影响,生长面的微喇曼光谱随采样点变化会产生较大的偏差,而光滑生长界面的喇曼光谱随采样点的变化偏差较小,因此生长界面的喇曼光谱更能反映化学气相沉积法制备金刚石膜的整体质量.     

晶相β—C3N4薄膜的制备

晶相β－Ｃ３Ｎ４薄膜的制备是近年来材料物理学的一个重要课题，采用微波增强等离子体化学气相沉积的方法，成功地制备了基本上均匀、连续、致密的β－Ｃ３Ｎ４晶体薄膜，晶粒的氮碳含量比正好为４：３，并且其（１００）面平行于Ｓｉ（１００）的表面。拉曼谱中在２５０ｃｍ＾－１和３０２ｃｍ＾－１处出现二个特征峰 。     

低温下ZnSe－ZnS多量子阱的光致发光光谱和喇曼散射谱

本文报导了２Ｋ下，在ＧａＡｓ（１００）衬底上用ＭＯＣＶＤ方法生长的ＺｎＳｅ－ＺｎＳ多量子阱材料的光致发光光谱和喇曼散射谱．用共振激发、共振喇曼和共振瑞利散射等方法对各发光谱带和喇曼散射峰的来源和机制进行了鉴别．     

自发有序Ga_（0．5）In_（0．5）P合金的喇曼光谱研究

在室温和非共振条件下测量了自发有序Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐ合金的喇曼散射谱。测得的３８０，３６０和３３０ｃｍ－１附近的三个散射峰分别归结于合金中的类ＧａＰ的ＬＯ模、类ＩｎＰ的ＬＯ模和ＴＯＭ。发现有序合金的类ＧａＰ的ＬＯ模的声子频率随着合金的带隙能量的降低而增大。认为这与在有序合金中形成沿［１１１］方向的（ＧＳＰ）１／（ＩｎＰ）１单层超晶格有一定联系。在几种偏振配置下测得的有序合金的喇曼谱的偏振特性与通常的闪锌矿结构的半导体材料的偏振特性类似。     

化学计量比LiNbO3晶体的激光显微拉曼光谱研究

对用助熔剂提拉法生长的近化学计量比LiNbO3晶体进行了激光显微拉曼光谱测试分析,与同成分LiNbO3晶体相比较,A1(TO)与E(TO)模的谱线数目、频率基本不变,验证了LiNbO3晶体属置换式固溶体的结论.738cm-1处拉曼振动峰（A1(LO)模）的相对强度随晶体中Li2O含量的增加发生了明显的变化,在两种掺杂晶体中,此振动峰已经消失.根据Li空位模型,从占位和结构上进行了分析讨论.在152和872cm-1处拉曼振动峰半高宽随晶体中Li/Nb的增大而变窄,对二者关系进行了线性拟合,利用拟合公式可根据拉曼振动峰半高宽计算晶体中的Li/Nb值. 关键词： 化学计量比 拉曼光谱 线性拟合 半高宽     

天然水晶和水热法合成水晶的拉曼光谱分析

水热法合成水晶是依据天然水晶的物理化学性质并模拟其形成环境制得,常规检测方法无法鉴别。本论文采用法国(HORIBA Jobin Yvon)OLYMPUS BX41激光拉曼仪测试分析,并对天然水晶与水热法合成水晶拉曼谱466 cm~(-1)谱峰进行高斯线性拟合,发现水晶半高宽均大于6.5 cm~(-1),而合成水晶半高宽均小于6.5 cm~(-1)。拉曼光谱半高宽值的差异可对天然水晶和水热法合成水晶的鉴别提供依据。     

湖南砂矿金刚石中石墨包裹体拉曼光谱原位测定：形成条件及成因指示

石墨是天然金刚石中最常见的包裹体之一,按其形成顺序可分为原生、同生、次生,原生/同生与次生石墨包裹体的存在指示了金刚石形成的环境及形成后可能经历的变化。对湖南沅水流域产出的13粒宝石级-半宝石级砂矿金刚石中的原生/同生石墨包裹体及次生石墨包裹体进行显微激光拉曼光谱的原位测试。测试显示,湖南沅水流域金刚石中原生/同生石墨包裹体与次生石墨包裹体的G带与D带拉曼位移均存在漂移,其中原生/同生石墨包裹体G带的漂移范围为1 591～1 600 cm-1,次生石墨的漂移范围为1 575～1 588 cm-1,显示其形成压力较低,结晶压力变化范围大。原生/同生石墨漂移程度估算出该区域压力范围为4.01～5.88 GPa,估算结果与利用橄榄石包裹体拉曼位移估算的源区压力范围基本一致。该区域内金刚石中原生/同生石墨包裹体的D带拉曼位移在1 350～1 368 cm-1之间,D带与G带的强度比(I_D/I_G值)值位于0.36～0.82之间,具有较低有序度结构/结晶程度与橄榄岩型金刚石的高结晶度石墨明显不同指示该区域部分砂矿来源的金刚石的形成深度较浅,成因与榴辉岩关系更为密切,形成过程极可能曾位于石墨-金刚石稳定域附近。研究结果表明,金刚石石墨包裹体拉曼位移的漂移程度可成为探索金刚石原生源区形成环境的有效方法之一。     

基于拉曼光谱方法研究不同剪切力下的红细胞亚损伤

利用共聚焦拉曼光谱技术,对人工心脏泵不同剪切应力下受到亚损伤的红细胞进行实验研究,验证拉曼光谱对红细胞亚损伤程度的评估能力,为血液损伤评价提供了一种新的思路。实验采集血红蛋白和红细胞的拉曼光谱标准谱图并进行对比分析,以确定红细胞谱图特征峰的归属。用血液剪切力试验平台对测试血样施加暴露时间为1 s,大小分别为0,50,100,150,200,250和300 pa的剪切力。利用共聚焦拉曼仪器,在10倍长焦物镜,532 nm激光光源波长,积分时间10 s,积分次数2次,2.5 mW功率下采集剪切应力作用后的红细胞拉曼谱图。通过归一化的方法对比红细胞的拉曼谱图变化,评估红细胞亚损伤的程度,运用曲线拟合方法对特征峰和剪切应力进行拟合,验证拉曼光谱对红细胞亚损伤的评估能力。对比血红蛋白和红细胞的拉曼光谱标准谱图发现,红细胞谱图能够反映血红蛋白的内部结构。且结果表明,拉曼光谱法可以用于区分不同剪切应力下亚损伤的红细胞,推断剪切应力可以透过细胞膜从而影响到其内部的血红蛋白结构。且随着剪切力的增大,1 376 cm-1位置左侧谱线呈现明显抬高趋势,1 549和1 604 cm-1位置的峰强增高,1 639 cm-1位置的氧浓度标记带ν₁₀振动谱带减弱。其中1 549 cm-1位置的峰强为亚铁离子高自旋带,在不同剪切力的作用下,峰强差异表现最明显,与剪切应力呈明显的正向线性关系,拟合效果良好。拉曼光谱法检测样本处理简单、耗时短、操作简便、重现性好,且可以精确的检测到细胞内部结构的细微变化,可以评估红细胞的亚损伤程度,弥补了传统评价溶血的方法的不足,为人工心脏泵血液损伤评价提供了新的技术手段,拓宽了拉曼检测方法的应用领域。     

CVD金刚石膜中1145cm~(-1)拉曼峰的研究

用拉曼光谱手段对CVD方法生长的金刚石膜,特别是其中最有争议的1145cm-1附近的拉曼峰进行了研究。用不同波长激光激发得到此峰的拉曼谱与量子尺寸选择效应所预期规律的相反,反驳了将1145cm-1附近的拉曼峰指认为纳米晶金刚石本征峰的说法。而通过对不同样品的比较,从侧面支持了将它归结为杂质,即反式聚乙炔的指认。更进一步通过分析不同尺寸的样品中杂质峰的相对强度,提出了这个峰的强度或许可以作为金刚石晶粒尺寸判据的建议。     

X射线光电子能谱辅助Raman光谱分析类金刚石碳膜的结构细节

分别采用具有和不具有弯曲弧磁过滤器的两种真空阴极弧离子镀方法,在不同工艺参量下制备了类金刚石碳膜.采用Raman光谱和X射线光电子能谱(XPS),分析了不同工艺参量下的类金刚石碳膜的键结构,通过对Raman光谱的D峰、G峰和C1s电子结合能峰位、强度的对比,详细讨论了沉积工艺参量对类金刚石碳膜结构的影响.研究发现,不同工艺下具有高强度D峰Raman光谱的类金刚石碳膜,其C1s电子结合能却分别位于284.15,285.50eV,表明高度石墨化和高度金刚石化两种状态类金刚石碳膜,都可以形成具有高强度D峰Raman光谱曲线 关键词： 类金刚石碳膜 Raman光谱 X射线光电子能谱     

Multipeak fitting analysis of Raman spectra on DLCH film

The hydrogenated diamond‐like carbon (DLCH) film with 1‐µm thickness is deposited by direct hydrocarbon gas ion beam method on silicon wafer and annealed at 400 °C. Detailed Raman spectra feature are fitted from nine sets of different peak fitting functions, including Gaussian, Lorentzian and Breit‐Wigner‐Fano (BWF) functions. These fitting results obtained from a two‐peak combination show some specific variances on the G peak position, FWHM_G and I_D/I_G ratio for as‐deposited and as‐annealed DLCH films. The most popular two‐peak fitting method with full Gaussian function tends to exhibit a higher ratio of the G peak position shift and higher I_D/I_G ratio than others fitting methods, the drastic difference among the most popular G (G) & G (D) and B (G) & L (D) schemes also have brought out in I_D/I_G ratio. However, for a more complex four‐peak Gaussian function fitting Raman spectra, the I_D/I_G ratio is close to that of a two‐peak fitting function with a mixture functions of BWF (G) and L (D). Furthermore, a series of systematic peak fitting procedures and comparisons of Raman spectra have been discussed in this study. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

射频反应磁控溅射法制备的氟化类金刚石薄膜摩擦特性研究

以高纯石墨做靶,CHF3和Ar气为源气体,采用射频反应磁控溅射法在不同流量比条件下制备了氟化类金刚石(F-DLC)薄膜.利用原子力显微镜、纳米压痕仪、拉曼光谱和红外光谱、摩擦磨损测试仪对薄膜的表面形貌、硬度、键结构以及摩擦性能做了具体分析.表面形貌测试结果表明,制备的薄膜整体均匀致密,表现出了良好的减摩性能.当CHF3与Ar气流量比r为1:6时,所得薄膜的摩擦系数减小至0.42,而纳米压痕结果显示,此时薄膜的硬度也最高.拉曼和红外光谱显示,随着r的增加,薄膜中的F浓度呈上升趋势,薄膜中的芳香环比例减小.研究表明,F原子的键入方式是影响F-DLC薄膜摩擦系数的一个重要因素,CF2反对称伸缩振动强度的减弱和CC中适量碳氢氟键的形成都能导致薄膜具有相对较低的摩擦系数.     

纳米磷化镓粉体中混杂石墨和金刚石微晶的拉曼光谱分析

利用Raman光谱并结合能量色散X射线显微分析(EDX)和X射线衍射图谱(XRD)对混杂于纳米磷化镓粉体内的石墨和金刚石纳米微晶进行了分析。结果表明,在纳米GaP粉体Raman光谱中,位于1324 cm-1和1572 cm-1的两个宽强散射谱带分别归属于金刚石的F2g模和石墨的E2g模振动。EDX结果证实纳米GaP粉体材料中含有碳元素。XRD图谱中出现了石墨和金刚石的低晶面指数衍射峰。     

爆轰合成纳米超微金刚石的Raman光谱表征

 用炸药爆轰的方法制备了纳米超微金刚石,对纳米超微金刚石进行了激光Raman光谱分析。研究发现,在1 321 cm^-1和1 600 cm^-1附近观察到了对应于sp³金刚石和sp²石墨的特征峰,金刚石的Raman峰向低波数方向移动了约10 cm^-1,其半高宽约30 cm^-1,同时在低波数方向出现尾巴,呈现非对称的Raman波谱。Raman光谱分析的结果与X射线衍射分析的结果符合。