固物分析方法-拉曼光谱学及其应用-刘玉龙资料讲解.ppt

应用举例（H2O） 应用公式： 所以水分子的振动模式为； 六 拉曼光谱学及其应用 以 MnF2 为例，计算该晶体的在 ? 的晶格振动模，对称性分类。MnF2 是金红石结构， 空间群为D4h（4/mmm 。 ? A1g+A2g+B1g+B2g+Eg+2A2u+2B1u+4Eu 声学模式：A2u+Eu 拉曼活性模式：A1g+B1g+B2g+Eg 应用公式： MnF的拉曼活性振动模式为； 六 拉曼光谱学及其应用 如何辨认测到的散射光谱中的不同振动模式？ 在做完以上理论分析后，很重要的一点就是要选择好散射实验得几何配置，原则上要设法让在一种散射配置下,只记录到一种对称类型的振动模的拉曼散射，尽量不让不同对称类型的振动模的拉曼散射混在同一谱图上，这样有利于振动模式的识别 。 参照散射截面公式： 式中 的值与实验配置有关。通常用 Y ZZ X记号, 来表示散射实验配置。第一个记号表示入射光的传播方向，第四个记号表示散射光的传播方向；括号内的两个记号，前者表示入射光的偏振方向，后者表示散射光的偏振方向。 六 拉曼光谱学及其应用 D4h晶体点群的拉曼活性振动模和拉曼张量 六 拉曼光谱学及其应用 在不同偏振配置下所能观察到的MnF2各类振动模式： 对于y zz x 偏振： 对于x zx y偏振： 对于z xx y偏振： 对于z yx y偏振: 六 拉曼光谱学及其应用 拉曼特征光谱（拉曼指纹图谱） 由于每个分子 晶体）的化学（晶格）结构状态不同，因此各分子（晶体）都有特定的拉曼光谱，称为拉曼指纹图谱 拉曼特征光谱）。 分子振动时键长和键角同时发生变形，若把某一个基团的振动看作孤立的振动并不与邻近的基团发生耦合作用，则这个振动的频率和强度便是该基团的特征。但任何基团的振动不可能是完全孤立的，它必然受化学环境的影响而产生微小的频率位移，频率位移的大小和方向是基团的化学环境变化的证据，所以我们可以从特征频率及其位移来判断各种基团的存在与否，以及它的化学环境变化的情况。特征拉曼频率在拉曼光谱分析中是十分有用的。现已总结出各类化合物的特征拉曼频率表。 六 拉曼光谱学及其应用 拉曼散射在地矿鉴定中的应用a:石英中的包裹体 实验要点： 1、制样切片要平整 2、合适的激发波长和功率 3、合适的共焦针孔 确定石英中多组分相的组成: N2, CH2, CO2, H2O 六 拉曼光谱学及其应用 拉曼散射研究材料中的应力分布 激光波长的选择 a. 根据被测量材料对光的穿透深度来选择激发波长。 b. 对薄膜和超薄薄膜和Si 和Ge等材料，最好选用UV 激光 为激发光源 ?0 351 nm ?0 532 nm ?0 633 nm Intensity a.u. 200 300 400 500 Wavenumber cm-1 Intensity a.u. 200 300 400 500 Wavenumber cm-1 Intensity a.u. 200 300 400 500 Wavenumber cm-1 SiGe Si 六 拉曼光谱学及其应用 在Si1-x Gex合金中测量拉曼频移决定Ge的含量 在Si1-xGex 层中, Ge 原子产生的应力导致 Si-Si 振动峰的移动，因此， Ge 含量和应力是紧密相连的：? 520-31.28X. 拉曼散射不仅能决定Si层的应力，还能决定SiGe合金中的应力和Ge含量 六 拉曼光谱学及其应用 C60分子的拉曼振动谱的理论与实验分析 六 拉曼光谱学及其应用 C60分子的高阶拉曼光谱与偏振实验 六 拉曼光谱学及其应用 纳米材料作为一种新的量子固体材料，其晶格（电子）结构及其功能呈现了与体材料十分不同的特征。不仅为基础理论研究带来新的课题，而且在科技应用上展示了诱人的前景。引起人们广泛的重视。 拉曼光谱能反映材料点阵结构和对称性方面的特征。 由于尺寸和表面效应，纳米材料的振动光谱中的拉曼频移，散射强度和散射峰的线宽与它们体材料的振动光谱有显著的不同。因为这些改变与纳米材料的微结构的变化紧密相关，振动光谱将对纳米材料的表征起重要作用。拉曼散射为此研究提供了便利与有效方法。它已成为研究纳米材料表面和尺寸效应的重要工具。 不同退火温度下的纳米SnO2颗粒的拉曼散射研究 六 拉曼光谱学及其应用 SnO2的一些基本性质及应用 基本性质：宽带半导体氧化物，禁带宽 度为（3.89 ev 。具有优异 的光电性能和气敏特性 基本应用：气敏元器件、催化剂、电极 材料、染料太阳能电池、晶 体管等 纳米SnO2材料将其体材料的上述性能得到了进一步的提高，引起人们的广泛重视和研究。对纳米SnO2材料的电学，光学特性和纳米结构探讨，有助于制备出性能更优异的