Raman拉曼光谱学原理及应用课件.ppt

拉曼光谱的特征 几个拉曼实验中的重要因素 1-灵敏度 2-光谱分辨率 3-空间分辨率 SiC的拉曼光谱图 吉林大学样品 空间分辨率(共焦技术) 3-拉曼光谱在材料研究中的应用介绍 1-聚合物,高分子 2-纳米材料 CNT的拉曼光谱和荧光光谱共点测量 3-医药学-药物成分分布 应力研究(形变) 压应力:键长减小,峰位向高波数方向移动 张应力:键长变长,峰位向低波数方向移动 6-拉曼光谱在欧莱雅产品研发中的应用 表面增强拉曼(SERS)简介 什么是表面增强? ?SERS 效应是在激发区域内,由于样品表面或近表面的电磁场的增强导致的拉曼散射信号极大的增强. 怎么得到表面增强? -远小于激发波长的金属颗粒(Au, Ag)会使电磁场增强 -增强的电磁场可以使在金属颗粒表面的分子拉曼信号极大的增强 -激光激发了金属表面的等离子体 活细胞内药物与细胞的相互作用 HORIBA Jobin Yvon拉曼光谱仪介绍 T64000 高性能三级拉曼光谱仪 U1000 型高性能双级拉曼光谱仪 LabRAM ARAMIS(全自动) 拉曼光谱仪联用 红外吸收和拉曼共点测量 SEM和拉曼光谱仪联用 TCSPC系统和拉曼光谱仪耦合 单量子点 半导体 生物医学 不同管径的碳纳米管与不同激发波长共振,因此可以通过不同激发波长研究不同手性和管径的碳纳米管 Density of electron states Energy v2 v1 c1 c2 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 0 2 4 6 8 10 Conduction Valence 玻尔半径 e- + dt Radius Tuneable Bandgap 数据来自 Prof. Honda, Tokyo University of Science PL 光谱和拉曼光谱对于CNT的管径和手性都非常敏感 Raman PL 由于SWCNTs的发光范围集中在1.0 to 1.6 um, 所以有很大的应用前景. (Arrows mean CNT band) LabRAM 系列可以共点测量 Raman 光谱和 PL光谱 794nm~914nm CCD detector 1100nm~1550nm InGaAs detector 激发光 : 785nm Si片表面单根碳纳米管分布 SWNT spectra 262.9-270.6 cm-1 165.6-169.5 cm-1 157.8-161.7 cm-1 RB mode G band SWCNTs of different dt are isolated on a Si wafer Single SWCNT islands 单根 GaN 纳米线的偏振拉曼光谱成像 [509-552]cm-1 A1(TO) [558-575]cm-1 E2(high) [509-552]cm-1 A1(TO) [558-575]cm-1 E2(high) Y(ZZ)Y Y(ZZ)Y Y(XX)Y Y(XX)Y Jobin-Yvon LabRAM HR800 + inverted microscope, x100, 0.9 NA Fran?ois Lagugné-Labarthet et al. UniVersité Bordeaux, France 这个光谱成像显示了药片中3种成分的分布: 淀粉 ; 纤维素 ; MgStearate(药物成分). 左图：包裹体白光像 点1（绿点）：气相 对应光谱中的蓝色线 点2（红点）：液相 对应光谱中的红色线 4-矿物包裹体中的气泡研究 沟槽宽度350 nm，间距250 nm.白光像 Video image : one spectrum has been recorded each 10 nm. Sample courtesy of ATMEL Rousset/ Universite Paul CEZANNE 有图形的Si片表面应力研究 250 nm 350 nm 5-应力研究 COMPRESSION TENSION 测厚度＆无损方法？？？特殊应用中独辟傒径！！！ 清华大学微电子系的MEMS器件 选择不同激发波长-应力研究 In strain measurement for sSi and SiGe, the laser used will mostly depend on the penetration depth. UV is usually a method of choice due to its little penetration in Silicon and Germ