A fény Raman-szórása grafénben

A fény Raman-szórása a grafénben ( Raman scattering of light ) egy rugalmatlan fényszórás a grafénben , amelyet a sugárzási frekvencia észrevehető eltolódása kísér, amelyet az anyagtulajdonságok, például vastagság, hibák jelenléte, áramhordozók koncentrációjának meghatározására használnak. A Raman-effektus elsősorban az anyag fononspektrumától függ [1] .

A Raman-spektrumot zöld lézer grafénben történő alkalmazásakor két legszembetűnőbb csúcs jelenléte jellemzi, amelyek a C-C kötések jelenlétéhez kapcsolódnak, amelyek különböző szénanyagokban figyelhetők meg, amelyeket G-csúcsnak neveznek, és egy 2D-csúcs, amely a hatszögletű szénciklusok jelenléte [2] . Grafén hibáinak jelenlétében Raman-szórás segítségével a D-csúcs amplitúdójából határozható meg az anyag minősége.

G-peak

A G-csúcs a Raman-eltolódás 1580 cm -1 tartományában található. Ez a csúcs különböző szénvegyületekben, például amorf szénben, üveges szénben , szénben , grafitban , valamint porlasztással és porlasztással nyert szénfilmekben figyelhető meg [3] . Ez a csúcs az E 2g szimmetriájú fononmódushoz tartozik [4] .

2D csúcs

A 2D csúcs a Raman-eltolódás 2700 cm -1 tartományában található.

D-csúcs

A D-csúcs a Raman-eltolódás 1350 cm −1 tartományában található. Hibák jelenlétében, beleértve a kristály éleit is, ez az A 1g szimmetriájú csúcs jellemzi azok számát. Ideális kristályban a lendület megmaradása miatt hiányzik [5] . Polikristályos mintákban ennek a csúcsnak az amplitúdója nagyobb lehet, mint a G-csúcs amplitúdója, mivel a kristályhatárokon számos hiba található. A D-csúcs és a G-csúcs amplitúdóinak arányát használjuk a kristályos régiók méretének meghatározására [6] .

Lábjegyzetek

  1. Katsnelson, 2012 , p. 238.
  2. A.C. Ferrari, J.C. Meyer, V. Scardaci, C. Casiraghi, M. Lazzeri, F. Mauri, S. Piscanec, D. Jiang, K. S. Novoselov, S. Roth és A. K. Geim. A grafén és a grafénrétegek Raman-spektruma  // Phys. Fordulat. Lett.. - 2006. - T. 97 . - S. 187401 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.97.187401 . - arXiv : cond-mat/0606284 .
  3. J. Robertson. Amorf szén  // A fizika fejlődése. - 1986. - T. 35 . - S. 317-374 . - doi : 10.1080/00018738600101911 .
  4. Robertson, 1986 , p. 331.
  5. Robertson, 1986 , p. 332.
  6. AC Ferrari és J. Robertson. A hibás és amorf szén Raman-spektrumának értelmezése  // Fizik. Fordulat. B. - 2000. - T. 61 . - S. 14095-14107 . - doi : 10.1103/PhysRevB.61.14095 .

Irodalom