层状半导体材料的拉曼散射理论和实验研究取得进展
拉曼散射是探测材料中元激发(如声子)和电子(激子)-光子、电子(激子)-声子相互作用的重要工具。在声子拉曼散射的量子图像中,入射光子激发一系列中间电子激发态,随后产生或吸收声子并放出能量移动的散射光子。这些中间电子激发态在拉曼散射量子路径中发挥重要作用,决定电子-光子、电子-声子相互作用矩阵元。由于光波长一般大于原子尺度,这些相互作用矩阵元可以用多级展开来估计。 20世纪60年代,英国物理学家R. Loudon保留上述多级近似中的第一项即电偶极近似,建立了基于群论对称性分析的拉曼张量,构成了拉曼选择定则的基础。基于这一近似的层间键极化率模型可以很好地理解超薄层状材料以及具有跨维度电声耦合属性的范德华异质结中层间声子的相对拉曼强度。在超薄层状半导体材料中,实验只能观察到拉曼活性的奇数支层间呼吸声子模,而无法观察到拉曼禁戒的偶数支层间呼吸声子模,这符合基于对称性的拉曼选择定则。在这种图像中,电子-光子矩阵元与光子波矢无关。因此......阅读全文
层状半导体材料的拉曼散射理论和实验研究取得进展
拉曼散射是探测材料中元激发(如声子)和电子(激子)-光子、电子(激子)-声子相互作用的重要工具。在声子拉曼散射的量子图像中,入射光子激发一系列中间电子激发态,随后产生或吸收声子并放出能量移动的散射光子。这些中间电子激发态在拉曼散射量子路径中发挥重要作用,决定电子-光子、电子-声子相互作用矩阵元。
关于不同类型层状材料拉曼散射光谱的综述论文
由中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室科研人员张昕和谭平恒撰写的关于不同类型层状材料的拉曼散射光谱的综述论文,近日在Nanoscale 发表(Xin Zhang, Qing-Hai Tan, Jiang-Bin Wu, Wei Shi and Ping-Heng Tan, Nanos
拉曼散射
1921 年,印度物理学家拉曼(C. V. Raman)从英国搭船回国,在途中他思考着为什么海洋会是蓝色的问题,而开始了这方面的研究,促成他于 1928 年 2 月发现了新的散射效应,就是现在所知的拉曼效应,在物理和化学方面都很重要。 1888 年 11 月,拉曼(他的全名是 Chandrasek
散射的拉曼散射
拉曼散射(Ramanscattering),光通过介质时由于入射光与分子运动相互作用而引起的频率发生变化的散射。又称拉曼效应。1923年A.G.S.斯梅卡尔从理论上预言了频率发生改变的散射。1928年,印度物理学家C.V.拉曼在气体和液体中观察到散射光频率发生改变的现象。拉曼散射遵守如下规律:散射光
散射的拉曼散射
拉曼散射(Ramanscattering),光通过介质时由于入射光与分子运动相互作用而引起的频率发生变化的散射。又称拉曼效应。1923年A.G.S.斯梅卡尔从理论上预言了频率发生改变的散射。1928年,印度物理学家C.V.拉曼在气体和液体中观察到散射光频率发生改变的现象。拉曼散射遵守如下规律:散射光
表面增强拉曼散射
表面增强拉曼散射(SERS): 这是使分子或晶体歌唱声音更强大的另一种方法,换句话说也是检测极少量物质的一种方法,目前人们已开始用这一方法检测单个分子了。1974年,Fleishmann等人发现,对光滑银电极表面进行粗糙化处理后,首次获得吸附在银电极表面上单分子层吡啶分子的高质量的拉曼光谱。随后V
拉曼散射现象的含义
光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射. 弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分,非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分, 统称为拉曼效应。
拉曼散射现象的含义
拉曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动,因此从拉曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的知识。用虚的上能级概念可以说明了拉曼效应:设散射物分子原来处于声子基态,振动能级如图1所示。当受到入射光照射时,激发光与此分子的作用引起的极化可以看作为虚的吸收,表述为声子跃迁到虚态(Vi
拉曼散射的产生原理
光子和样品分子之间的作用可以从能级之间的跃迁来分析。样品分子处于电子能级和振动能级的基态,入射光子的能量远大于振动能级跃迁所需要的能量,但又不足以将分子激发到电子能级激发态。这样样品分子吸收光子后到达一种准激发状态,又称为虚能态。样品分子在准激发态时是不稳定的,它将回到电子能级的基态。若分子回到电子
“拉曼散射”是指什么
“拉曼散射”是指一定频率的激光照射到样品表面时,物质中的分子吸收了部分能量,发生不同方式和程度的振动(例如:原子的摆动和扭动,化学键的摆动和振动),然后散射出较低频率的光。频率的变化决定于散射物质的特性,不同原子团振动的方式是惟一的,因此可以产生特定频率的散射光,其光谱就称为“指纹光谱”,可以照此原
拉曼散射光谱简介
一定波长的电磁波作用于被研究物质的分子,引起分子相应能级的跃迁,产生分子吸收光谱。引起分子电子能级跃迁的光谱称电子吸收光谱,其波长位于紫外~可见光区,故称紫外-可见光谱。电子能级跃迁的同时伴有振动能级和转动能级的跃迁。引起分子振动能级跃迁的光谱称振动光谱,振动能级跃迁的同时伴有转动能级的跃迁。拉曼散
“拉曼散射”是指什么
“拉曼散射”是指一定频率的激光照射到样品表面时,物质中的分子吸收了部分能量,发生不同方式和程度的振动(例如:原子的摆动和扭动,化学键的摆动和振动),然后散射出较低频率的光。频率的变化决定于散射物质的特性,不同原子团振动的方式是惟一的,因此可以产生特定频率的散射光,其光谱就称为“指纹光谱”,可以照此原
瑞利散射与拉曼散射的区别
分子的外层电子在辐射能的照射下,吸收能量使电子激发至基态中较高的振动能级,在10-12s左右跃回原能级并产生光辐射,这种发光现象称为瑞利散射.分子的外层电子在辐射能的照射下,吸收能量使电子激发至基态中较高的振动能级,在10-12s左右跃回原能级附近的能级并产生光辐射,这种发光现象称为拉曼散射.两者皆
瑞利散射与拉曼散射的对比介绍
当一束激发光的光子与作为散射中心的分子发生相互作用时,大部分光子仅是改变了方向,发生散射,而光的频率仍与激发光源一致,这种散射称为瑞利散射。但也存在很微量的光子不仅改变了光的传播方向,而且也改变了光波的频率,这种散射称为拉曼散射。其散射光的强度约占总散射光强度的~。拉曼散射的产生原因是光子与分子之间
拉曼散射光谱的特征
a.拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而不同,但对同一样品,同一拉曼谱线的位移与入射光的波长无关,只和样品的振动转动能级有关; b. 在以波数为变量的拉曼光谱图上,斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分布在瑞利散射线两侧, 这是由于在上述两种情况下分别相应于得到或失去了一个振动量子的能量。 c. 一般情
拉曼散射的基本类型
简述拉曼散射的基本类型:对泵浦光和SRS光高度透明;具有较大的散射界面;能承受较高的入射泵浦强度。高效率的SRS可在很多分子气体系统中产生,受激拉曼可以分别是基于这些分子的振动、振-转或纯转动拉曼跃迁,工作气压通常在几十个大气压以上,以获得较高的增益因子。此外,利用某些金属原子蒸气作为介质,也可以产
拉曼散射的基本类型
简述拉曼散射的基本类型:对泵浦光和SRS光高度透明;具有较大的散射界面;能承受较高的入射泵浦强度。高效率的SRS可在很多分子气体系统中产生,受激拉曼可以分别是基于这些分子的振动、振-转或纯转动拉曼跃迁,工作气压通常在几十个大气压以上,以获得较高的增益因子。此外,利用某些金属原子蒸气作为介质,也可以产
拉曼散射的基本类型
简述拉曼散射的基本类型:对泵浦光和SRS光高度透明;具有较大的散射界面;能承受较高的入射泵浦强度。高效率的SRS可在很多分子气体系统中产生,受激拉曼可以分别是基于这些分子的振动、振-转或纯转动拉曼跃迁,工作气压通常在几十个大气压以上,以获得较高的增益因子。此外,利用某些金属原子蒸气作为介质,也可以产
什么是表面增强拉曼散射
表面增强拉曼散射 (surface enhancement of Raman scattering ),英文简称SERS。1974年M.Fleishmann等人测量到了电化学池中经过几次氧化还原反应的银表面吸附吡啶分子的拉曼散射线。1976年R.P.Vandyne等证实了上述实验并推算出银表面吸附的
相干拉曼散射显微术详解-Ⅱ
上节我们讲到——相干拉曼散射(CRS)显微术是一种基于分子化学键振动的成像手段。相比于荧光光谱,拉曼光谱具有窄得多的谱峰宽度(图 1),可以选择探测的分子种类将更多,特异性也更高。例如,生物组织中的蛋白、脂质和核酸等具有各自的拉曼光谱特征,利用 CRS 可以在无需染色/标记的前提下对它们进行
杨春雷团队提升基于半导体的表面增强拉曼散射检测水平
8月7日,中国科学院深圳先进技术研究院材料所光子信息与能源材料研究中心杨春雷团队在半导体SERS基底研究方面取得新进展,相关成果以Tunable 3D light trapping architectures based on self-assembled SnSe2 nanoplate arr
各向异性层状材料角分辨偏振拉曼光谱定量预测研究获进展
近日,中国科学院半导体研究所谭平恒团队基于对各向异性层状材料黑磷(BP)、Td相二碲化钨(Td-WTe₂)的研究提出一项新理论,任意衬底上的各向异性层状材料,其角分辨偏振拉曼强度(ARPR)都可以通过该理论进行定量预测。该研究有助于深入理解各向异性层状材料的本征属性,解决其在偏振光电子器件中的应用难
拉曼散射现象的发现与研究
1928年C.V.拉曼实验发现,当光穿过透明介质被分子散射的光发生频率变化,这一现象称为拉曼散射,同年稍后在苏联和法国也被观察到。在透明介质的散射光谱中,频率与入射光频率υ0相同的成分称为瑞利散射;频率对称分布在υ0两侧的谱线或谱带υ0±υ1即为拉曼光谱,其中频率较小的成分υ0-υ1又称为斯托克斯线
拉曼散射光谱仪简介
拉曼光谱仪对于普通人来说还是挺陌生的,一般在科研院所、高等院校物理和化学实验室、生物及医学领域等这类地方比较常见,用于光学方面和研究物质成分的判定与确认;拉曼光谱仪还可以应用于刑侦方面,进行毒品的检测,还可以应用于珠宝行业,进行宝石的鉴定。 该仪器外形构造比较简单,设计更加灵活,操作也很简便,
相干拉曼散射显微术详解I
“一花一世界”,这句充满禅意的话在微观视野中得到完美诠释。而构成世间万千纷繁的原子由化学键联合为分子,不同的分子往往具有特异性的化学键振动,成为它们的指纹特征。相干拉曼散射(Coherent Raman Scattering,CRS)显微术便是通过探测目标分子的特征振动来提供成像所需的衬度, 同时基
1928-年2-月:发现拉曼散射
1921 年,印度物理学家拉曼(C.V. Raman)从英国搭船回国,在途中他思考着为什么海洋会是蓝色的问题,而开始了这方面的研究,促成他于 1928 年 2 月发现了新的散射效应,就是现在所知的拉曼效应,在物理和化学方面都很重要。拉曼照片来源:Emilio Segré VisualArchives
表面增强拉曼散射的研究进展
许丰瑞,刘春霞,马凤国(1 青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛 266042;2 青岛科技大学自动化与电子工程学院,山东青岛 266042) 摘要: 表面增强拉曼散射(SERS)的研究是当下最热门的研究领域之一,在分子检测领域有着重大的应用潜力。该文围绕表面增强拉曼散射及其增强机
激光增强拉曼散射的概念和原理
中文名称激光增强拉曼散射英文名称laser stimulated Raman scattering定 义当激光的频率接近或等于被测分子的电子吸收频率时,某一条或几条特定的拉曼线强度会急剧增强(一般会增强100~1 000 000倍)的散射现象。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),方法与技术(
大咖讲堂-|-相干拉曼散射显微术-Ⅱ
上节我们讲到——相干拉曼散射(CRS)显微术是一种基于分子化学键振动的成像手段。相比于荧光光谱,拉曼光谱具有窄得多的谱峰宽度(图 1),可以选择探测的分子种类将更多,特异性也更高。例如,生物组织中的蛋白、脂质和核酸等具有各自的拉曼光谱特征,利用 CRS 可以在无需染色/标记的前提下对它们进行区分
拉曼散射截面积是什么概念
物理含义就是,在某个频率处拉曼散射的几率,这时光谱学上的概念,由拉曼介质的拉曼散射谱来计算。近似的概念还有:发射截面,吸收界面等等,都是光谱学上的东西。