背景
Ping-Heng Tan教授在北京中國(guó)科學(xué)院的研究重點(diǎn)是二維層狀材料的光學(xué)性質(zhì)。這還包括相關(guān)的異質(zhì)結(jié)構(gòu)、納米碳材料和新型低維半導(dǎo)體材料。
圖1:(a)顯示了通過(guò)自制的微拉曼模塊和FERGIE(IsoPlane 81)系統(tǒng)獲得的石墨烯的一階和二階拉曼光譜,用于共聚焦拉曼光譜。實(shí)驗(yàn)中使用了氦氖激光器。
(b) 顯示FERGIE能夠在單次捕獲中產(chǎn)生非常寬的光譜,因?yàn)樗慕咕喽蹋@對(duì)于拉曼和熒光實(shí)驗(yàn)都非常有用。
挑戰(zhàn)
他的團(tuán)隊(duì)使用拉曼光譜來(lái)分析硅襯底上制造的單層石墨烯。這使他們能夠表征和區(qū)分典型材料的晶體結(jié)構(gòu)。
對(duì)這些結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確分析是區(qū)分石墨烯的G和2D模式的關(guān)鍵,石墨烯是折疊石墨烯層的兩種主要拉曼模式。這些峰的變化提供了有關(guān)石墨烯單體及其結(jié)構(gòu)的信息。因此,需要靈敏且高精度的拉曼系統(tǒng)。雖然很小,但FERGIE(IsoPlane 81)具有良好的靈敏度。石墨烯和硅的拉曼光譜可以通過(guò)這個(gè)智能系統(tǒng)與自制的微拉曼模塊相結(jié)合來(lái)獲得。
解決方案
他的小組發(fā)現(xiàn),IsoPlane 81的高靈敏度允許檢測(cè)石墨烯兩種主要拉曼模式的拉曼光譜。由于其無(wú)像差性能,陳教授發(fā)現(xiàn)IsoPlane 81可用于檢測(cè)每次捕獲的非常寬光譜范圍內(nèi)的光致發(fā)光信號(hào),靈敏度高。然而,它足夠靈敏,可以獲得表征晶體結(jié)構(gòu)的拉曼光譜。該小組還發(fā)現(xiàn),IsoPlane 81在專業(yè)拉曼光譜儀和手持式光譜儀之間架起了一座橋梁,既可以作為標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,也可以作為現(xiàn)場(chǎng)工作站。
審核編輯 黃宇
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