Interested Article - Рамановское рассеяние света в графене

Рамановское рассеяние света в графене ( комбинационное рассеяние света ) — неупругое рассеяние света в графене сопровождаемое заметным сдвигом частоты излучения, которое используется для определения свойств материала таких как толщина, наличие дефектов, концентрации носителей тока. Эффект Рамана главным образом зависит от фононного спектра материала .

Рамановский спектр при использовании зелёного лазера в графене характеризуется наличием двух наиболее заметных пиков связанных с наличие C—C связей, который наблюдается в разных углеродных материалах, называемый G- пиком и 2D-пик, который связан с наличием гексагональных углеродных циклов . При наличии дефектов в графене рамановское рассение можно использовать для определения качества материала по амплитуде D-пика.

G-пик

Рамановский спектр чистого графена (нижний график) и графена, подвергнувшегося химическому воздействию, которое приводит к образованию дефектов (чем выше график, тем дольше воздействие). Видно, как с ростом количества дефектов проявляется D-пик.

G-пик расположен в районе 1580 см ^-1 рамановского сдвига. Этот пик наблюдается в различных соединениях углерода, таких как аморфный углерод, стеклоуглерод , уголь , графит , а также у углеродных плёнках полученных методами распыления и напыления . Этот пик относится к фононной моде с симметрией E _2g .

2D-пик

2D-пик расположен в районе 2700 см ^-1 рамановского сдвига.

D-пик

D-пик расположен в районе 1350 см ⁻¹ рамановского сдвига. В присутствии дефектов включая края кристалла этот пик с симметрией A _1g характеризует их количество. В идеальном кристалле он отсутствует из-за сохранения импульса . В поликристаллических образцах амплитуда этого пика может быть больше амплитуды G-пика из-за наличия множества дефектов на границах кристаллов. Отношение амплитуд D-пика и G-пика используют для определения размеров кристаллических областей .

Сноски

, с. 238.
A. C. Ferrari, J. C. Meyer, V. Scardaci, C. Casiraghi, M. Lazzeri, F. Mauri, S. Piscanec, D. Jiang, K. S. Novoselov, S. Roth, and A. K. Geim. // Phys. Rev. Lett.. — 2006. — Т. 97 . — С. 187401 . — doi : . — arXiv : . 28 марта 2019 года.
J. Robertson. // Advances in Physics. — 1986. — Т. 35 . — С. 317—374 . — doi : . 7 февраля 2022 года.
, с. 331.
, с. 332.
A. C. Ferrari and J. Robertson. // Phys. Rev. B. — 2000. — Т. 61 . — С. 14095—14107 . — doi : . 17 июля 2020 года.

Литература

Katsnelson M. I. = Graphene: Carbon in Two Dimensions. — New York: Cambridge University Press, 2012. — 366 p. — ISBN 978-0-521-19540-9 .
Bonaccorso F., Sun Z., Hasan T., Ferrari A. C. (англ.) = Graphene photonics and optoelectronics // Nat. Photon.. — 2010. — Vol. 4 . — P. 611—622 . — doi : .
Avouris P. (англ.) = Graphene: Electronic and Photonic Properties and Devices // Nano Lett.. — 2010. — Vol. 10 . — P. 4285—4294 . — doi : . (недоступная ссылка)
Ferrari A. C., et. al. (англ.) = Science and technology roadmap for graphene, related two-dimensional crystals, and hybrid systems // Nanoscale. — 2015. — Vol. 7 . — P. 4598—4810 . — doi : .