拉曼散射理論及其應(yīng)用.pdf

1、拉曼散射作為一種無損檢測(cè)手段，被廣泛用于化學(xué)、物理、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。其對(duì)碳質(zhì)材料結(jié)構(gòu)中的偏移對(duì)稱性反應(yīng)十分敏感，同時(shí)還具有所需樣品量小、對(duì)樣品無損傷等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的探測(cè)納米碳質(zhì)材料微觀結(jié)構(gòu)信息的手段。 本文主要討論晶格振動(dòng)理論和拉曼光譜的應(yīng)用，分為三部分。 一、晶格振動(dòng)的理論。在不使用循環(huán)邊界條件情況下，求解出一維原子鏈的振動(dòng)解析解。這個(gè)解與使用循環(huán)邊界條件所得的解有相同的色散關(guān)系，但是波矢的解存在差異。在只討論對(duì)

2、稱性而不涉及具體晶格排布時(shí)，采用鏡面反射邊界條件，可以得到與自由邊界條件下一維原子鏈振動(dòng)相同形式的解。因?yàn)榫Ц裾駝?dòng)的波在達(dá)到界面時(shí)會(huì)被反射，所以鏡面反射邊界條件與循環(huán)邊界條件相比更符合晶格振動(dòng)的特點(diǎn)。本文還證明了鏡面反射邊界條件的解與2倍原子鏈長度循環(huán)邊界條件下的駐波解是等價(jià)的，說明采用循環(huán)邊界條件近似求解有它的合理性；另一方面，循環(huán)邊界條件可以允許行波解，說明了循環(huán)邊界條件的不足之處。 二、碳納米管結(jié)構(gòu)及拉曼光譜的性質(zhì)。單壁碳

3、納米管有三類結(jié)構(gòu)，分別為扶手椅管、鋸齒管和手性管。利用群論的方法可以算出這三類結(jié)構(gòu)碳納米管的振動(dòng)模個(gè)數(shù)，并可區(qū)分其中的拉曼活性模和紅外活性模。對(duì)于鋸齒管的振動(dòng)模，不同的文獻(xiàn)給出的結(jié)果稍有不同，所以本文對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算。 三、LaMn(1-x)FexO3拉曼光譜的性質(zhì)。LaMn(1-x)FexO3這一系列樣品隨著x值的增大，拉曼光譜的峰位、峰強(qiáng)都會(huì)有所變化，反映出其結(jié)構(gòu)的變化。由所做樣品的拉曼光譜配合XRD數(shù)據(jù)可以看出，該系列