拉曼光譜技術(shù)在材料科學(xué)研究中的應(yīng)用    

拉曼光譜在材料科學(xué)中是物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的有力工具，在相組成界面、晶界等課題中可以做很多工作。包括：

（1）薄膜結(jié)構(gòu)材料拉曼研究：拉曼光譜已成CVD（化學(xué)氣相沉積法）制備薄膜的檢測和鑒定手段。拉曼可以研究單、多、微和非晶硅結(jié)構(gòu)以及硼化非晶硅、氫化非晶硅、金剛石、類金剛石等層狀薄膜的結(jié)構(gòu)。

（2）超晶格材料研究：可通過測量超晶格中的應(yīng)變層的拉曼頻移計算出應(yīng)變層的應(yīng)力，根據(jù)拉曼峰的對稱性，知道晶格的完整性。

（3）半導(dǎo)體材料研究：拉曼光譜可測出經(jīng)離子注入后的半導(dǎo)體損傷分布，可測出半磁半導(dǎo)體的組分，外延層的質(zhì)量，外延層混品的組分載流子濃度。

（4）耐高溫材料的相結(jié)構(gòu)拉曼研究。

（5）全碳分子的拉曼研究。

（6）納米材料的量的子尺寸效應(yīng)研究。

拉曼光譜儀怎樣避免被測試的樣品被激光燒毀？

當(dāng)你進(jìn)行樣品測試時，激光照射在樣品表面的能量是非常大的，尤其在采用NIR或UV激光激發(fā)時。尤其是一些樣品在光照下對熱或光是十分敏感的，這會導(dǎo)致測量信號包含樣品燒毀后的特征，快速拉曼光譜儀結(jié)構(gòu)，而不是樣品本征的信號(例如，非晶碳膜在1500cm-1波數(shù)附近的本征峰在強(qiáng)光激發(fā)時會顯示出石墨化的碳峰)。通常遇到這樣的問題時，可在樣品測試前后通過顯微鏡白光像觀察樣品表面是否發(fā)生明顯變化，拉曼光譜儀結(jié)構(gòu)，因此需選擇正確的激光功率來進(jìn)行測試。

為避免樣品表面燒毀，布魯克拉曼光譜儀結(jié)構(gòu)，在開始測試時應(yīng)選用較低的激發(fā)功率，尤其用NIR或UV激光激發(fā)時。在保證樣品不被燒毀的前提下可提高激發(fā)功率以得到很強(qiáng)的信號。當(dāng)激光功率衰減到1％仍無法避免樣品燒毀時，可考慮轉(zhuǎn)換低倍物鏡以降低照射在樣品表面的功率密度。另外還可采用欠焦照射模式或線聚焦照射模式。如果問題是由于高功率二極管激光器引起的，可考慮轉(zhuǎn)換成低功率可見激發(fā)系統(tǒng)。

拉曼光譜儀

拉曼光譜具有明顯的優(yōu)勢，主要包括：水的拉曼散射很微弱，bruker拉曼光譜儀結(jié)構(gòu)，是研究水溶液中的生物樣品和化學(xué)化合物的理想工具；波數(shù)范圍廣，可對有機(jī)物及無機(jī)物進(jìn)行分析；拉曼光譜具有指紋圖譜特點(diǎn)，譜峰分辨率高、清晰尖銳，適合進(jìn)行不定項(xiàng)檢測等;抗干擾能力強(qiáng)，無需進(jìn)行復(fù)雜的樣品準(zhǔn)備，可進(jìn)行快速分析；對測試樣品的量要求少，只需要少量的樣品就可以實(shí)現(xiàn)檢測。

同時，隨著納米增強(qiáng)試劑和光源技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使基于拉曼光譜的檢測技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。目前，這一技術(shù)已被廣泛用于食品安全、環(huán)境科學(xué)，公共安全、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，成為檢測市場中一個熱點(diǎn)。

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