1、Raman光譜,目錄,Raman光譜法的發(fā)展歷史 Raman光譜法的原理 Raman光譜儀 Raman光譜的特點(diǎn) Raman光譜的應(yīng)用舉例,Raman光譜法的發(fā)展歷史,印度物理學(xué)家C.V.Raman于1928年首次發(fā)現(xiàn)Raman散射效應(yīng)（用單色光作光源，用目測分光鏡看散射光，在藍(lán)光和綠光區(qū)域看到兩條以上尖銳亮線，后來。） 19281940年，受到廣泛的重視，是研究分子結(jié)構(gòu)的主要手段 19401960年， Raman光譜的地位一落千丈，主要是因為Raman效應(yīng)太弱 1960年以后，1960 年以后,紅寶石激光器的出現(xiàn),使得Raman散射的研究進(jìn)入了一個全新的時期(用激光作為光源與其他的光源有特殊

2、的一些性質(zhì)，使光譜的分辨率、精度和靈敏度都提高了幾個數(shù)量級),Raman光譜,Raman光譜是一種散射光譜。Raman光譜分析法是基于印度科學(xué)家C.V.Raman在1928年所發(fā)現(xiàn)的Raman散射效應(yīng)，對與入射光頻率不同的散射光譜進(jìn)行分析以得到分子振動、轉(zhuǎn)動方面信息，并應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)研究的一種分析方法。,XRD、IR、Raman、XPS、AES,XRD、ED、Raman、中子衍射,TEM、SEM、AFM、STM,IR、Raman,XPS、AES,材料結(jié)構(gòu)表征內(nèi)容及基本方法,Rayleigh散射 彈性,Raman散射 非彈性,Raman原理,Raman光譜基本圖形,小拉曼光譜與分子的轉(zhuǎn)動能級有關(guān)

3、， 大拉曼光譜與分子振動-轉(zhuǎn)動能級有關(guān),Raman位移 拉曼散射中散射線頻率與激發(fā)光頻率有一個頻率差叫做拉曼位移。 取決于 分子振動能級的改變,與入射光波長無關(guān)； 表征分子振-轉(zhuǎn)能級的特征物理量； 定性與結(jié)構(gòu)分析的依據(jù)。,激光Raman光譜儀,可以濾去光源中非激光頻率的大部分光能,光源：Nd-YAG釔鋁石榴石激光器 檢測器：高靈敏度的砷化銦鎵探頭； 特點(diǎn)： （1）避免了熒光干擾； （2）精度高； （3）消除了Rayleigh譜線； （4）測量速度快。,傅立葉變換-拉曼光譜儀 FT-Raman spectroscopy,Raman光譜法的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn) 拉曼光譜的分析方法不需要對樣品進(jìn)行前處理，也沒

4、有樣品的制備過程，避免了一些誤差的產(chǎn)生，并且在分析過程中操作簡便，測定時間短，靈敏度高 Raman光譜的常規(guī)掃描范圍為404000cm-1。 固體粉末樣品、高聚物、纖維、單晶、溶液等各種樣品皆可以做拉曼光譜。 水的Raman光譜很弱，所以水是優(yōu)良的溶劑。（研究水溶液中的生物樣品和化學(xué)化合物）,Raman光譜法的特點(diǎn),缺點(diǎn) Raman散射面積 不同振動峰重疊和Raman散射強(qiáng)度容易受光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)等因素的影響 熒光現(xiàn)象對傅立葉變換Raman光譜分析的干擾 在進(jìn)行傅立葉變換光譜分析時，常出現(xiàn)曲線的非線性的問題 任何一物質(zhì)的引入都會對被測體體系帶來某種程度的污染，這等于引入了一些誤差的可能性，會對分析

5、的結(jié)果產(chǎn)生產(chǎn)生一定的影響。,非線性產(chǎn)生的主要原因： 1.光源的頻率和溫度等參數(shù) 2.散射光的分散性以及樣品組分的不同彈性散射 3.分析中的其他任何變化量（分析儀器的參數(shù)、激光光源和被測樣品體系發(fā)生的任何變化以及由這些變化引起內(nèi)部或外部產(chǎn)生任何物理和化學(xué)的變化）,最好的方法是直接應(yīng)用光譜強(qiáng)度和濃度的分析曲線，對樣品進(jìn)行測定。,經(jīng)離子注入后的 半導(dǎo)體損傷分布,外延層的質(zhì)量,Text,Raman光譜應(yīng)用一：半導(dǎo)體材料,半磁半導(dǎo)體的組分,外延層混品的組分 載流子濃度,Raman光譜的應(yīng)用二：全碳分子,從圖中可以看出，不同的碳材料其拉曼光譜不同，因此可以彼此區(qū)分。,用拉曼光譜研究金剛石膜的生長過程：,a生長2min樣品