一维纳米材料的本征拉曼谱和‘反常’的拉曼光谱特征

本文将报告对几个典型的一维纳米材料的本征拉曼光谱的鉴认和应用 ,以及对它们的‘反常’拉曼特征及其起源和本质的研究结果     

中国物理学家对世界拉曼光谱学发展作出历史性贡献

吴大猷先生在１９３９年出版的国际上第一全面总结分子结构拉曼光谱研究成果的专著（多原子分子的振动谱和结构》,表明中国从一开始就对世界拉曼光谱学的发展有重大贡献,虽然在拉曼光谱学的第二个在发展时期－－六七十年代,由于“文革”,中国的拉曼光谱学停顿,但是在此以前的１９５４年,黄昆先生出了与玻恩合著的《晶格动力学理论》。在八九十年代,中国的拉曼光谱学研究的论文数及水平迅猛上升,尤其在低维纳米材料领域,诞     

第17届国际拉曼光谱学会议简讯

国际拉曼光谱学大会 (ＴｈｅｌｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒ ｅｎｃｅｏｎＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ,ＩＣＯＲＳ)是有关拉曼光谱学的跨学科的两年一届的系列大会 .第 17届国际拉曼光谱学大会 (ＩＣＯＲＳ 2 0 0 0 )由北京大学和中国物理学会联合主办 ,这是该大会第一次在中国大陆召开 .大会由周光召和陈佳洱、许智宏院士分别任顾问委员会正、副主席 ,吴大猷和黄昆、吴征铠先生分任学术顾问委员会名誉主席和主席、副主席 .由国际执委会选举产生的大会主席张树霖教授兼任组委会主席 .大会已于 2 0 0 0年 8月 2 0— 2 5日…     

铁电纳米材料BaTiO_3的激光拉曼光谱分析

铁电纳米材料BaTiO_3具有尺寸均匀,形貌统一的单晶纳米立方体结构。以LRS-Ⅲ型激光拉曼/荧光光谱仪为测量仪器研究其在固体纳米材料BaTiO_3分析中的应用。用碱热法制作得到4种无掺杂铁电纳米材料BaTiO_3,分别标记为纯1、纯2、纯3、纯4,将四种固体纳米材料作为标样待测;另取两个不同浓度Eu(铕)元素掺杂的材料分别标记为掺杂1、掺杂2待测。本实验中,不仅对比分析了不同烧结温度和时间下的固体纳米材料BaTiO_3激光拉曼光谱,并做出了相应的解释说明。与此同时,对掺杂BaTiO_3的也做了拉曼光谱对比分析,研究掺杂对固体材料拉曼谱线的影响。研究结果表明,含有相同成分的固体材料其拉曼谱线相似,且不同掺杂引起拉曼谱线的变化不同。最后用相关系数对掺杂材料和无掺杂材料做了进一步分析。从总体来看类内相关系数较高而类间相关系数较低,但即便掺杂的量比较少,对相关系数也有明显的影响。结合相关系数可以明确地判断出两种物质是否同类,如果已知某一种没有掺杂,那么,就可以很容易地判断出另一种材料中是否有掺杂。     

中国物理学家对世界拉曼光谱学发展的贡献与低维材料的拉曼光谱学研究——谨以此文献给黄昆先生八秩华诞

第一部分　中国对世界拉曼光谱学发展的贡献(一 )中国物理学家对世界拉曼光谱学的发展作出了历史性的贡献讨论中国物理学家对世界拉曼光谱学发展的贡献 ,首先应该提到黄昆先生于 1 954年在北大最终完成后、在英国出版的与玻恩全著的名著“晶格动力学理论”[1 ] 。它已成为声子物理和拉曼散射的经典理论著作。该书曾多次再版 ,直至 1 978年出版社才宣布该书不再出版发行 ;但此后不久 ,又因著名光散射专家 J.L.Birman教授的建议 ,出版社又重新排版于1 985年再次印刷发行该书。1 962年在莫斯科召开的国际半导体物理大会上 ,一个外国教授对黄…     

若干低维材料的拉曼光谱学研究--2004年度国家自然科学二等奖获奖项目介绍

文章扼要介绍了2004年国家自然科学二等奖获奖项目：《若干低维材料的拉曼光谱学研究》．用拉曼光谱研究低维纳米材料,必须对传统拉曼光谱学进行改造,创建新的“低维拉曼光谱学”．该项目通过若干低维材料的研究,为创建低维拉曼光谱学作出了系统的创新性贡献,如最先鉴认出典型低维材料的拉曼指纹谱,发现拉曼光谱的两个基本特征出现“反常”,但证明拉曼散射基本原理在低维体系中依然成立．通过低维拉曼光谱和光发射谱的应用研究,发现了材料的许多新奇物性,如发现超晶格和碳纳米管是类缺陷结构,和极性半导体纳米晶材料具有非晶特性,并提出了多孔硅的“量子限制电化学”形成和“多源量子阱”光发射模型,促进了低维材料和半导体器件的制备．     

若干低维材料的拉曼光谱学研究*——2004年度国家自然科学二等奖获奖项目介绍

文章扼要介绍了2004年国家自然科学二等奖获奖项目：《若干低维材料的拉曼光谱学研究》1).用拉曼光谱研究低维纳米材料,必须对传统拉曼光谱学进行改造,创建新的“低维拉曼光谱学”.该项目通过若干低维材料的研究,为创建低维拉曼光谱学作出了系统的创新性贡献,如最先鉴认出典型低维材料的拉曼指纹谱,发现拉曼光谱的两个基本特征出现“反常”,但证明拉曼散射基本原理在低维体系中依然成立.通过低维拉曼光谱和光发射谱的应用研究,发现了材料的许多新奇物性,如发现超晶格和碳纳米管是类缺陷结构,和极性半导体纳米晶材料具有非晶特性,并提出了多孔硅的“量子限制电化学”形成和“多源量子阱”光发射模型,促进了低维材料和半导体器件的制备.     

微过氧化酶的共振拉曼和表面增强拉曼光谱研究

采用电化学、共振拉曼和表面增强共振拉曼光谱研究了溶液态和吸附态微过氧化酶－１１（ＭＰ－１１）的电子传递及溶液和界面结构特征。结果表明,ＭＰ－１１在溶液中中心血红素铁以六配位状态存在,吸附于粗糙银电极表面时,则因ＭＰ－１１分子的重新取向而部分转化为五配位状态,氧化还原反应进一步促进这种配位状态的转化,并且配位状态也直接影响ＭＰ－１１的氧化还原性质。     

Raman Spectroscopic Study of Nanophase Titanium Dioxide

ＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃＳｔｕｄｙｏｆＮａｎｏｐｈａｓｅＴｉｔａｎｌｕｍＤｉｏｘｉｄｅＰｅｉＦｅｉ￣＋；ＨｕａｎｇＱｉａｎｇａｎｄＺｈａｎｇＭｉｎｇ一Ｓｈｅｎｇ（ＰｈｙｓｉｃｓＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ￣＋，ＣｏｍｐｕｔｅｒＣｅｎｔｅｒ，Ｃｅｎ...     

人体不同组织的拉曼光谱研究

测试了人体甲状腺、卵巢、输卵管、肺、子宫平滑肌、子宫颈等组织的拉曼光谱。结果显示,用氩离子激光514.5 nm激发,人体组织拉曼光谱的荧光背景强,在500～3 500 cm-1范围,肺和宫颈组织未显示特征带,甲状腺和子宫组织则显示了较多的带。在600～1800 cm-1范围,子宫、输卵管组织只显示了类胡萝卜素的拉曼带。正常甲状腺组织的光谱和甲状腺滤泡癌组织的光谱之间显示出明显差异,后者没有呈现1 585和1 634 cm-1特征带;正常肺组织与肺癌组织的拉曼光谱也有较大区别,肺癌组织的光谱强度比正常组织的低得多。拉曼光谱技术在临床医学诊断方面将会发挥重要的作用。     

硼碳氮纳米管的拉曼光谱研究

对不同温度和不同催化条件下用高温热解法制备的硼碳氮(BCN)纳米管的拉曼光谱进行了分析。随着制备温度的升高,拉曼光谱中D带和G带的强度比I_D/I_G由小变大,而后又变小,说明存在一个最佳温度,在该温度下生成的BCN纳米管中B、N元素掺杂浓度最大。不同催化剂对BCN纳米管的拉曼光谱也有影响,当以钴/二茂铁和镍/二茂铁为催化剂时的I_D/I_G值比以钴、镍和钴/镍为催化剂时大,说明这时的B、N的掺杂浓度较高,纳米管的质量较好,这与透射电子显微镜观察结果一致。     

核糖核酸酶溶液的拉曼光谱研究

报道了用硝基苯萃取处理前后的核糖核酸酶溶液的拉曼光谱。对其主链构象和侧链构象进行了分析,指出酰胺Ⅰ和酰胺Ⅱ中β一折迭和无规卷曲的构象较为明显,二硫桥键的构象是扭式—扭式—扭式,酪氨酸残基有部分是“埋藏”的。同时指出用硝基苯萃取处理蛋白质溶液是获得高质量拉曼谱图的一个简明有效的方法。     

锂离子电池相关材料的Raman光谱学研究

锂离子电池是目前综合性能最好的可充电池。本文总结我们实验室用Raman光谱学研究锂离子电池相关材料的一些结果 ,包括聚合物电解质的微结构和离子输运机制 ,低温热解碳负极材料的结构表征和锂离子在其中的嵌入 /脱出机理 ,元素替代引起正极材料LiMn2 O4的结构变化以及在充放电过程中电极 /电解质界面形成的钝化层的性质及其对电池性能的影响     

显微拉曼光谱法研究盐酸丁咯地尔的热降解历程

本文采用显微激光拉曼光谱、红外光谱和热重技术等多种分析方法,对盐酸丁咯地尔的热降解机理进行了较为详细的研究。通过对原药及其热氧降解历程中间产物的拉曼光谱、红外光谱分析,证实了盐酸丁咯地尔的热氧降解过程与热重分析实验的结果基本相符。热降解过程分为两个明显的阶段:第一阶段是盐酸丁咯地尔脱盐酸、脱羧裂解,剩下苯环骨架结构;第二阶段是苯环骨架完全氧化裂解。     

粗糙银电极上高铁血红素的非共振表面增强拉曼光谱研究

以632.8nm为激发线,研究了高铁血红素的非共振表面增强拉曼光谱。结果表明,高铁血红素的氧化和还原状态的拉曼谱图以B_(1g)振动模式为主;血红素以丙酸侧基直接吸附于电极表面,叶啉环则以垂直于电极表面的形式存在。B_(1g)振动模式v_(15)对血红素中心铁的氧化还原状态十分敏感,被指认为非共振条件下血红素氧化还原状态的特征谱峰。     

Raman Spectroscopic Characterization of Graphene

Abstract

The recent progress using Raman spectroscopy and imaging of graphene is reviewed. The intensity of the G band increases with increased graphene layers, and the shape of 2D band evolves into four peaks of bilayer graphene from a single peak of monolayer graphene. The G band will blue shift and become narrow with both electron and hole doping, whereas the 2D band will blue shift with hole doping and red shift with electron doping. Frequencies of the G and 2D band will downshift with increasing temperature. Under compressed strain, the upshift of the G and 2D bands can be found. Moreover, the strong Raman signal of monolayer graphene is explained by interference enhancement effect. As for epitaxial graphene, Raman spectroscopy can be used to identify the superior and inferior carrier mobility. The edge chirality of graphene can be determined by using polarized Raman spectroscopy. All results mentioned here are closely relevant to the basic theory of graphene and application in nanodevices.