高温下辉石和橄榄石的激光拉曼光谱研究

在变温条件下,利用激光拉曼光对辉石、橄榄石进行了测试,测试结果表明,随着温度的升高,辉石和橄榄石的特征峰向低波数方向偏移,并且随着温度的升高,特别是温度超过1000℃后,特征峰的相对强度降低。根据实验结果,定性分析了橄榄石、辉石晶体结构随温度变化及热力学参数的变化规律。     

DNA温度效应的Raman光谱研究

测定了不同温度下DNA纤维和溶液的拉曼光谱。结果表明: 当温度变化时, 碱基、磷酸根等特征振动都不同程度的受到影响, 谱线强度、频率随温度呈非线性变化。在所有的振动模式中, 腺嘌呤A的特征振动受到温度的影响最大。除了磷酸根的谱线1 101 cm-1以外, 其余谱线的波数变化均随温度的升高向低波数移动, 而且波数的移动主要集中在变性峰的起始点70 ℃左右。另外还讨论了拉曼谱线强度随温度的变化关系, 得到了38,82 ℃(纤维为85 ℃)2个峰, 其中38 ℃与DNA的功能活跃区有关, 82 ℃(和85 ℃)为DNA的变性点, 与DSC(差示扫描量热法)的测量结果一致。     

多孔硅的拉曼光谱研究

本文研究了多孔硅的拉曼光谱随激发激光功率的变化 ,发现当激发光的功率较低时 ,多孔硅的拉曼光谱在 5 2 0cm- 1附近为一单峰。随着激光功率的增加 ,该单峰向低波数移动且半高宽增大 ,当继续增大激光功率时 ,该单峰分裂为双峰 ,位于低波数一侧的拉曼峰随着激光功率的增大而进一步向低波数移动。多孔硅的拉曼光谱随着激光功率的变化是一个可逆的过程。这一结果表明 ,低波数拉曼峰的位置既不能作为多孔硅颗粒尺寸的量度 ,也不能只把低波数的拉曼峰作为多孔硅的特征。我们认为激光诱导多孔硅中LO和TO声子模的简并解除是观察到双峰的主要原因。     

石英拉曼峰进行压力标定的误差研究

在常温常压下进行了作为压标的石英颗粒的拉曼光谱测量和研究。研究结果发现,在25℃和常压条件下,不同的石英颗粒测得的Si—O振动模在463.59～464.65cm-1范围内变化,误差为(±0.1～±0.3)cm-1。其中不同石英颗粒拉曼峰的最大差异达1.06cm-1,远远大于其测量误差。我们认为这是由于石英破碎时使石英颗粒内产生的应力所致。因此,在进行金刚石压腔高温高压实验的压力确定时,必须以常压下实测的Si—O振动模测量值为零压参考点。另外,拉曼光谱仪的波数漂移以及环境温度的不稳定均会造成不可忽视的压力测量误差,应对此进行校正。     

高压液态重水的拉曼光谱研究

应用金刚石压腔结合拉曼光谱技术研究了重水在291 K,0.1～800 MPa条件下的拉曼谱图。结果表明：压力增大的过程中,重水的拉曼伸缩振动光谱向低频方向移动,并且频移和压力基本呈线性相关。频移没有突变,没有发生相的转变。将重水的拉曼谱峰分解为代表分子内O—D振动的高频峰和代表分子间氢键振动的低频峰。研究这两种不同类型谱峰的性质,发现代表分子间氢键的低频峰峰面积在不同的压力范围内呈现出不同的变化特征,压力对分子间氢键的影响并不是持续不变的。拉曼峰的峰面积反映的是产生这种拉曼峰的振动的数目,峰面积的变化反映了特征振动数目的变化。由于分子间氢键的强相互作用,水分子总是倾向于形成对称的空间五分子四面体结构,因此最大峰面积代表了最稳定的五分子团簇结构。     

核酸碱基的付立叶变换红外拉曼光谱特征

本文给出了核酸碱基付立叶变换红外（ＦＴ—ＩＲ）激光拉曼光谱特征，并与可见光激光拉曼光谱进行了比较。结果表明，付立叶变换红外激光拉曼获得较可见光激光拉曼光谱波数范围更宽（低波数）的谱带范围，所获谱图荧光干扰小，谱图质量明显高于普通激光拉曼光谱谱图。     

苯甲酸脱羧反应过程的拉曼光谱研究

应用水热金刚石压腔结合拉曼光谱技术研究了升温过程中苯甲酸在水中的变化及拉曼谱图。结果表明：低温升温过程中,苯甲酸的拉曼谱图中各个特征振动谱峰没有变化,苯甲酸没有与水反应。随着温度的继续升高,苯甲酸的拉曼谱图中的特征振动峰逐渐变弱。升至150 ℃时,羧基的拉曼特征谱峰消失,说明此过程中苯甲酸发生了脱羧反应。继续升温至170 ℃,苯甲酸溶解消失。随后将体系降至常温,发现有晶体析出。由其拉曼谱图可知,重结晶的晶体含有苯环的特征峰,说明有芳香烃析出。但是没有测到羧基的特征拉曼谱峰,说明重结晶的晶体不是苯甲酸。整个过程可以说明,芳香烃在溶解重结晶过程中是可逆的,羧基是不可逆的。     

茶氨酸拉曼光谱分析

采用显微共焦拉曼光谱技术测试研究了L-茶氨酸,得到了L-茶氨酸的拉曼谱图,发现在250～1 700和2 800～3 000cm-1能够观测到明显的拉曼信号;通过对谱峰进行归属和分析,得到了不同波数范围内的特征振动模式;其中,在321,900,938,1 153,1 312,1 358,1 454和1 647cm-1找到8个较强的拉曼信号,可作为L-茶氨酸的特征峰。结果表明:拉曼光谱可能成为一种直接、准确和快速的检测茶氨酸的方法。     

钙铝榴石-钙铁榴石的拉曼光谱特征

通过对钙铝榴石 -钙铁榴石的拉曼光谱研究发现 ,从钙铝榴石到钙铁榴石 ,随着矿物结构中铁的含量的增加 ,他们的拉曼光发生规律性的变化 ,即所有的峰向低波数方向发生漂移 ;同时 ,由于铁含量的不同使得石榴石晶体结构中O -Si-O与O -Y -O之间的键角发生了一定的变化 ,在其拉曼光谱谱图上表现为铁的含量越高 ,[SiO4 ]四面体和Y -O八面体的两个弯曲振动峰分裂得越明显。     

哒嗪分子表面增强拉曼效应下键极化率的研究:吸附构型与增强机理

本文用拉曼峰强求得时间分辨键极化率的方法,分析了哒嗪分子在银电极上的表面增强拉曼谱图.哒嗪分子在不同电位下的键极化率和其弛豫特征时间,显示该分子的吸附点为两个氮原子,以及该分子体系的电荷转移机制机理,包括共轭的效应.对于具有良好拉曼谱图的体系,这个方法具有普适性. 关键词： 哒嗪 拉曼峰强 时间分辨键极化率 弛豫特征时间     

基于多种光谱学分析技术的地质样品宏微观组构特征研究——以钦杭成矿带南段金山银金矿床岩石样品为例

地质过程的复杂性造就了地质样品宏观和微观特征的不均一性,这些地质样品的不均一特征可以通过光谱学分析技术予以有效的揭示。研究以钦杭成矿带南段金山银金矿床的矿石与围岩样品为例,开展了基于X射线荧光光谱(XRF)和等离子体质谱(ICP-MS)分析技术的宏观地球化学特征和基于拉曼光谱(Raman)分析的微区特征分析。宏观地球化学分析结果表明,矿石与围岩的主量元素组成差别较大,但稀土元素配分模式和微量元素分布模式基本相似,这反映微量元素和稀土元素在成矿作用过程中表现出了较高的地球化学稳定性。关于石英的拉曼分析结果显示,矿石的石英存在507 cm-1附近的峰位,而围岩样品均没有出现,这应该反映了二者结晶过程中具有不同的温度和压力等条件并导致石英结构存在差异,该拉曼位移的存在与否构成了成矿过程相关地质作用的判别标志。矿石与围岩中石英463 cm-1附近拉曼位移的半高宽(FWHM)及拟合峰积分强度比对结果显示,矿石样品中石英结晶程度与有序度明显优于围岩样品中石英,这反映了成矿过程中热液活动对石英微观结构的改造。围岩中石英受后期热液影响大,部分成矿物质源于热液从围岩中带出,且成矿流体存在多期性,不同阶段矿物结晶程度不同,从而造成了特征拉曼位移FWHM值的不同。     

高压下L-丝氨酸的拉曼光谱研究

压力可以引起蛋白折叠与变性。作为蛋白质的基本构成单位,氨基酸在高压下的变化近来年备受关注。在常见的20种氨基酸中,学者们利用高压拉曼技术已研究了多种氨基酸在高压下的变化,研究的最高压力达到30 GPa。为了探究L-丝氨酸(C₃H₇NO₃)在极高压力下的结构变化情况,采用原位高压拉曼技术在常温下对L-丝氨酸晶体进行研究,最高压力达到22.6 GPa。研究发现,当压力达到2.7 GPa时,在102 cm-1处出现新峰,在1 123 cm-1(NH₃反对称摇摆振动)处的特征峰出现劈裂;当压力达到5.4 GPa时,L-丝氨酸晶体在574 cm-1处出现新峰,同时原来164 cm-1处峰消失;当压力达到6.0 GPa时,位于226,456,770和2 968 cm-1(CH₂伸缩振动)等处出现新峰,877 cm-1处的CC伸缩振动峰发生劈裂,产生894 cm-1新峰;当压力达到7.9 GPa时,在145,151和2 946 cm-1等出现新峰,同时原在CO₂摇摆振动峰的肩峰531 cm-1消失;当压力达到11.0 GPa时,位于249 cm-1处的振动峰开始劈叉,在241 cm-1处形成新峰,位于2 956 cm-1(CH₂伸缩振动)同时原位于391和431 cm-1处的峰消失;当压力达到17.5 GPa时,在200 cm-1处出现新峰。通过进一步分析L-丝氨酸的拉曼波数随压力的变化,发现很多拉曼峰在1.37,2.2,5.3,7.46和11.0 GPa以及15.5 GPa等压力点处都出现了拐点。其结果表明：L-丝氨酸在0.1～22.6 GPa之间共发生7处结构相变,分别位于压力区间0.1~1.37,2.2~2.7,5.3,6.0,7.46~7.9,10.1~11.0和15.5~17.5 GPa之间。而且,在6.0 GPa新的相变点在之前文献中未论述过。由于L-丝氨酸晶体在6.0 GPa时CC伸缩振动峰发生劈裂,这现象可能是由于压力引起L-丝氨酸晶体分子发生重排导致的,同时L-丝氨酸晶体分子重排导致氢键发生重排,使得L-丝氨酸晶体出现新的CH₂伸缩振动峰。L-丝氨酸晶体在10.1~11.0 GPa之间的拉曼光谱变化主要集中在低波数段,该波数段的拉曼振动模式主要与晶体晶格振动等低能量振动有关。同时在高波数段出现新的CH₂峰,由此可推测在10.1~11.0 GPa之间,L-丝氨酸晶体的晶格振动发生变化,产生了新的氢键,从而导致了L-丝氨酸晶体结构的改变。L-丝氨酸晶体在15.5~17.5 GPa之间,由于没有发现直接证据证明其发生结构相变,只是在拉曼波数随压力变化中,发现其在17.5 GPa时出现拐点,因此推测L-丝氨酸晶体在15.5~17.5 GPa之间可能发生结构相变。     

厚度对未掺杂ZnO薄膜光谱性能的影响

X射线衍射光谱、拉曼光谱和紫外可见透射光谱技术是薄膜材料检测的重要技术手段。通过对薄膜材料光谱性能的分析,可以获得薄膜材料的物相、晶体结构和透光性能等信息。为了解厚度对未掺杂ZnO薄膜的X射线衍射光谱、拉曼光谱和紫外可见透射光谱性能的影响,利用溶胶-凝胶法在石英衬底上旋涂制备了不同厚度的未掺杂ZnO薄膜样品,并对薄膜样品进行了X射线衍射光谱、拉曼光谱和紫外可见透射光谱的检测。首先,通过X射线衍射光谱检测发现,薄膜样品呈现出（002）晶面的衍射峰,ZnO薄膜为六角纤锌矿结构,均沿着C轴择优取向生长,且随着薄膜厚度的增加,衍射峰明显增强,ZnO薄膜的晶粒尺寸随着膜厚的增加而长大。利用扫描电子显微镜对薄膜样品的表面形貌分析显示,薄膜表面致密均匀,具有纳米晶体的结构,其晶粒具有明显的六角形状。通过拉曼光谱检测发现,薄膜样品均出现了437 cm-1的拉曼峰,这是ZnO纤锌矿结构的特征峰,且随着薄膜厚度的增加,其特征拉曼峰强度也增加,进一步说明了随着ZnO薄膜厚度的增加,ZnO薄膜晶化得到了加强。最后,通过紫外可见透射光谱测试发现,随着膜厚的增加,薄膜的吸收边发生一定红移,薄膜样品在可见光区域内的透过率随着膜厚度增加而略有降低,但平均透过率都超过90%。通过对薄膜样品的紫外-可见透射光谱进一步分析,估算了薄膜样品的折射率,定量计算了薄膜样品的光学禁带宽度,计算结果表明：厚度的改变对薄膜样品的折射率影响不大,但其禁带宽度随着薄膜厚度的增加而变窄,且均大于未掺杂ZnO禁带宽度的理论值3.37 eV。进一步分析表明,ZnO薄膜厚度的变化与ZnO晶粒尺寸的变化呈正相关,本质上,吸收边或光学禁带宽度的变化是由于ZnO晶粒尺寸变化引起的。     

Raman spectra of selected mineral phases of the Morasko iron meteorite

Selected minerals from oval inclusions (nodules) in the Morasko IAB iron meteorite have been investigated by electron microprobe (EMP) and micro‐Raman spectroscopy. Collected spectra of quartz, forsterite‐rich olivine, chromite, kosmochlor (Na–Cr‐rich clinopyroxene) and Na‐feldspar (albite) were compared with corresponding measurements of earth minerals and used for fast identification of meteorite fragments not EMP characterized. Some structural conclusions concerning particular minerals, like solid‐state form or average crystallite size, were also drawn from the measured spectra. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

Double Resonance Raman Scattering in Single-Layer MoSe_2 under Moderate Pressure

Pressure-dependent properties in layered transition-dichalcogenides are important for our understanding of their basic structures and applications. We investigate the electronic structure in MoSe_2 monolayer under external pressure up to 5.73 GPa by Raman spectroscopy and photoluminescence(PL) spectroscopy. The double resonance out-of-plane acoustic mode(2ZA) phonon is observed in Raman spectroscopy near 250 cm~(-1), which presents pronounced intensity and pressure dependence. Significant variation in 2ZA peak intensity under different pressures reflects the change in electronic band structure as pressure varies, which is consistent with the blue shift in PL spectroscopy. The high sensitivity in both Raman and PL spectroscopy under moderate pressure in such a two-dimensional material may have many advantages for optoelectronic applications.     

Vibrational Spectra and Radiation-Stimulated Change in the Structure of Crystalline Silica

A spectroscopic investigation of a radiation-stimulated change in the structure of a phase transition in a crystalline silica (alpha quartz) exposed to a set of fluences of fast neutrons has been carried out using optical methods (IR reflection spectroscopy, Raman scattering) and x-ray methods. The laws governing the change in the spectral characteristics of some bands as a result of structural transformation of the crystal on exposure to radiation and the change in the parameters of the stretching and deformation vibrations of bridge bonds have been established. It is assumed that irradiation of a crystal leads to two processes of destruction of the Si—O—Si bonds and their deformation, causing a change in the initial structure. The x-ray spectroscopy data for individual parameters were compared to the Raman spectrum for a heated quartz. A conclusion has been drawn concerning the correlation between corresponding dependences and the formation of a state similar to the high-temperature modification of quartz at a certain stage of irradiation with fast neutrons.     

常温0～1GPa压力下重晶石的拉曼光谱研究

利用碳化硅压腔装置研究了高压下重晶石的S-O对称伸缩振动v987和对称弯曲振动v452及v462的拉曼光谱变化特征.实验结果表明:在常温和0～1GPa压力范围内重晶石稳定,其拉曼谱峰随压力升高向高波数方向移动,二者的关系表达式分别为:v987=0.004 4p+987.42,v452=0.002 3p+452.6,v462=0.001 8p+462.42,而且伸缩振动受压力的影响比弯曲振动大.重晶石的987 cm-1拉曼谱峰强度约为石英464 cm-1拉曼谱峰的六倍,可作为压腔中良好的压力标定物.实验得到压力与重晶石987 cm-1峰偏移量的关系为:p(MPa)=223.16×(△vp)987-90.35(987 cm-1相似文献   

Boson peak measurements in neutron-irradiated quartz crystals

We have measured the low-frequency Raman scattering in neutron-irradiated quartz crystals with four different irradiation doses from 4.7×10¹⁹ n/cm² to 1×10²⁰ n/cm² and for 2 different crystallographic directions. For the used doses the range of density change of the investigated samples was 12% (the maximum change during amorphization is 14%) and the amorphous fraction varied from 35% to 100%. The same measurement was done in neutron-irradiated amorphous silica with a maximal dose 2×10²⁰ n/cm². In all cases we observed the boson peak in the Raman spectra. The position of the peak, at 67±3 cm^-1, was found to be the same for all the investigated samples independent of the dose. The shape of the peak for doses 6.8× 10¹⁹ n/cm² and higher was also found to be the same for 5 investigated samples (including irradiated vitreous silica). We found that the position of the boson peak in neutron-irradiated quartz crystals and vitreous silica corresponds to the Ioffe-Regel crossover frequency for phonons. The origin of the boson peak in neutron-irradiated quartz and vitreous silica can be attributed to local soft optic modes, which are analogous to the soft optic mode that drives the α–β transition in quartz.