Raman spredning af lys i grafen

Raman-spredning af lys i grafen ( Raman-spredning af lys ) er uelastisk lysspredning i grafen ledsaget af et mærkbart skift i strålingsfrekvensen, som bruges til at bestemme materialeegenskaber såsom tykkelse, tilstedeværelse af defekter, koncentration af strømbærere. Raman-effekten afhænger hovedsageligt af materialets fononspektrum [1] .

Raman-spektret ved brug af en grøn laser i grafen er karakteriseret ved tilstedeværelsen af ​​to mest bemærkelsesværdige toppe forbundet med tilstedeværelsen af ​​C-C bindinger, som observeres i forskellige kulstofmaterialer, kaldet G-peak og en 2D top, som er forbundet med tilstedeværelsen af ​​sekskantede kulstofkredsløb [2] . I nærvær af defekter i grafen kan Raman-spredning bruges til at bestemme kvaliteten af ​​materialet ud fra amplituden af ​​D-toppen.

G-peak

G-peak er placeret i området 1580 cm -1 af Raman-skiftet. Denne top observeres i forskellige kulstofforbindelser, såsom amorft kulstof, glasagtig kulstof , kul , grafit , såvel som i kulstoffilm opnået ved sputtering og sputtering [3] . Denne top tilhører phonon-tilstanden med symmetri E 2g [4] .

2D peak

2D-toppen er placeret i området 2700 cm -1 af Raman-skiftet.

D-peak

D-toppen er placeret i området 1350 cm −1 af Raman-skiftet. I nærvær af defekter, herunder krystallens kanter, karakteriserer denne top med symmetri A 1g deres antal. I en ideel krystal er den fraværende på grund af bevarelse af momentum [5] . I polykrystallinske prøver kan amplituden af ​​denne top være større end amplituden af ​​G-toppen på grund af tilstedeværelsen af ​​mange defekter ved krystalgrænserne. Forholdet mellem amplituderne af D-toppen og G-toppen bruges til at bestemme størrelsen af ​​de krystallinske områder [6] .

Fodnoter

  1. Katsnelson, 2012 , s. 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 og A.K. Geim. Raman-spektrum af grafen- og grafenlag  // Fysisk. Rev. Lett.. - 2006. - T. 97 . - S. 187401 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.97.187401 . - arXiv : cond-mat/0606284 .
  3. J. Robertson. Amorft kulstof  // Fremskridt i fysik. - 1986. - T. 35 . - S. 317-374 . - doi : 10.1080/00018738600101911 .
  4. Robertson, 1986 , s. 331.
  5. Robertson, 1986 , s. 332.
  6. AC Ferrari og J. Robertson. Fortolkning af Raman-spektre af defekt og amorft kulstof  // Fysisk. Rev. B. - 2000. - T. 61 . - S. 14095-14107 . - doi : 10.1103/PhysRevB.61.14095 .

Litteratur