常見碳材料及其拉曼光譜(已修改)
2025-05-15 18:40 本頁(yè)面
【正文】 常見碳材料及其拉曼光譜 陳翠紅 常見的碳材料有 : 三維的石墨，金剛石 二維的石墨烯，碳納米帶 一維的碳納米管，碳納米線 零維的富勒烯（ C60） 建筑學(xué)家理查德 巴克明斯特 富勒 （ Richard Buckminster Fuller） 設(shè)計(jì)的美國(guó)萬國(guó)博覽館球形圓頂薄殼建筑。 石墨的拉曼光譜 ? 自然界中并不存在宏觀尺寸的石墨單晶，而是含有許許多多任意取向的微小晶粒（ 100um）。 ? 高定向熱解石墨（ HOPG）是人工生長(zhǎng)的一種石墨，其碳平面幾乎完美地沿其垂直方向堆疊，然而沿著石墨平面內(nèi)，晶粒仍然存在任意取向但非常小。 （ 1）結(jié)構(gòu)不同，拉曼光譜不同 （ 2） Gband(~1580cm1)是由碳環(huán)或長(zhǎng)鏈中 的所有 sp2原子對(duì)的拉伸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。 （ 3）缺陷和無序誘導(dǎo) Dband（ ~1360cm1）的產(chǎn)生 。 （ 4）一般我們用 D峰與 G峰的強(qiáng)度比來衡量碳材料 的無序度。 1355cm1峰的出現(xiàn)歸結(jié)于微晶尺寸效應(yīng)使得沒有拉曼活性的某些聲子在選擇定則改變后變得有了拉曼活性。 發(fā)現(xiàn) D模對(duì)于拉曼活性 G模的相對(duì)強(qiáng)度與樣品中石墨微晶尺寸的大小相關(guān)。 商用石墨 Dband的發(fā)現(xiàn)及其研究 1970年最先報(bào)道了無序誘導(dǎo)的 D模。 1981年，一些人利用不同的激發(fā)光能量研究了石墨的拉曼光譜，得出 D模頻率隨激發(fā)光能量的線性移動(dòng)。斜率在 40~50cm1/ev之間。 1990年，一些人通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)了 D模強(qiáng)度和樣品中各種無序或缺陷的相互關(guān)系，證明無論石墨存在任何形式的無序， D模都會(huì)出現(xiàn)。 無序誘導(dǎo)的 Dband的產(chǎn)生 雙共振拉曼散射 D,2DBandDouble Resonance 1. e excitation 2. ephonon scattering 3. defect scattering 4. Ehole rebination DBand K GBand 11580 ?? cm伴隨著層數(shù)的增加強(qiáng)度提高 2DBand 1. e excitation 2. ephonon scattering 3. Phonon with opposite momentum 4. Ehole
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