Raman光谱.ppt

1、Raman光谱,目录,Raman光谱法的发展历史 Raman光谱法的原理 Raman光谱仪 Raman光谱的特点 Raman光谱的应用举例,Raman光谱法的发展历史,印度物理学家C.V.Raman于1928年首次发现Raman散射效应（用单色光作光源，用目测分光镜看散射光，在蓝光和绿光区域看到两条以上尖锐亮线，后来。） 19281940年，受到广泛的重视，是研究分子结构的主要手段 19401960年， Raman光谱的地位一落千丈，主要是因为Raman效应太弱 1960年以后，1960 年以后,红宝石激光器的出现,使得Raman散射的研究进入了一个全新的时期(用激光作为光源与其他的光源有特殊

2、的一些性质，使光谱的分辨率、精度和灵敏度都提高了几个数量级),Raman光谱,Raman光谱是一种散射光谱。Raman光谱分析法是基于印度科学家C.V.Raman在1928年所发现的Raman散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。,XRD、IR、Raman、XPS、AES,XRD、ED、Raman、中子衍射,TEM、SEM、AFM、STM,IR、Raman,XPS、AES,材料结构表征内容及基本方法,Rayleigh散射 弹性,Raman散射 非弹性,Raman原理,Raman光谱基本图形,小拉曼光谱与分子的转动能级有关

3、， 大拉曼光谱与分子振动-转动能级有关,Raman位移 拉曼散射中散射线频率与激发光频率有一个频率差叫做拉曼位移。 取决于 分子振动能级的改变,与入射光波长无关； 表征分子振-转能级的特征物理量； 定性与结构分析的依据。,激光Raman光谱仪,可以滤去光源中非激光频率的大部分光能,光源：Nd-YAG钇铝石榴石激光器 检测器：高灵敏度的砷化铟镓探头； 特点： （1）避免了荧光干扰； （2）精度高； （3）消除了Rayleigh谱线； （4）测量速度快。,傅立叶变换-拉曼光谱仪 FT-Raman spectroscopy,Raman光谱法的特点,优点 拉曼光谱的分析方法不需要对样品进行前处理，也没

4、有样品的制备过程，避免了一些误差的产生，并且在分析过程中操作简便，测定时间短，灵敏度高 Raman光谱的常规扫描范围为404000cm-1。 固体粉末样品、高聚物、纤维、单晶、溶液等各种样品皆可以做拉曼光谱。 水的Raman光谱很弱，所以水是优良的溶剂。（研究水溶液中的生物样品和化学化合物）,Raman光谱法的特点,缺点 Raman散射面积 不同振动峰重叠和Raman散射强度容易受光学系统参数等因素的影响 荧光现象对傅立叶变换Raman光谱分析的干扰 在进行傅立叶变换光谱分析时，常出现曲线的非线性的问题 任何一物质的引入都会对被测体体系带来某种程度的污染，这等于引入了一些误差的可能性，会对分析

5、的结果产生产生一定的影响。,非线性产生的主要原因： 1.光源的频率和温度等参数 2.散射光的分散性以及样品组分的不同弹性散射 3.分析中的其他任何变化量（分析仪器的参数、激光光源和被测样品体系发生的任何变化以及由这些变化引起内部或外部产生任何物理和化学的变化）,最好的方法是直接应用光谱强度和浓度的分析曲线，对样品进行测定。,经离子注入后的 半导体损伤分布,外延层的质量,Text,Raman光谱应用一：半导体材料,半磁半导体的组分,外延层混品的组分 载流子浓度,Raman光谱的应用二：全碳分子,从图中可以看出，不同的碳材料其拉曼光谱不同，因此可以彼此区分。,用拉曼光谱研究金刚石膜的生长过程：,a生长2min样品