Лекции по наноматериалам и нанотехнологиям
Оптическая спектроскопия
жүктеу/скачать 12,63 Mb. Pdf көрінісі
|
Nanomateriali i nanotehnologii bak
- Бұл бет үшін навигация:
- 2.10.5. Инфракрасная и рамановская спектроскопия
| 2.10.4. Оптическая спектроскопия
Основное назначение оптического спектрального анализа - определение элементного и молекулярного состава исследуемого вещества по его спектрам. В атомном эмиссионном спектральном анализе определяют элементный химический анализ образца. Путем сильного разогрева пробы в пламени вещество переводят в атомарное состояние и исследуют полученный спектр монохроматором. Метод применяют при контроле качества особо чистых веществ, сплавов, материалов полупроводниковой техники и фотоники. Максимальное разрешение, достигаемое в оптической микроскопии составляет 200 нм, что является недостаточным для исследования наноструктур. Однако в оптической микроскопии используют фотолюминесценцию от нанообластей биологических микроструктур с последующей компьютерной обработкой массива светящихся точек. Это позволяет достичь разрешения нанодиапазонного разрешения при исследовании биологических микроструктур. 132 2.10.5. Инфракрасная и рамановская спектроскопия Расстояния между колебательными уровнями энергии молекул и атомов в твердых тела лежат в инфракрасном диапазоне (ИК) электромагнитных волн с длиной 0, 76 2 мм или частот 13 (2 12)10 Гц . Современные ИК-спектрометры воздействуют на образец излучением с широким диапазоном. Полученные отраженные от поверхности образца сигналы обрабатываются преобразованием Фурье. Получается Фурье- преобразованный ИК-спектр. На рис. 2.31 показан спектр нанопорошка нитрида кремния 3 4 Si N с линиями поглощения гидроксильных Si OH , амино - 2 Si NH , амидо - Si NH Si групп на поверхности. Рис. 2.31. а) Фурье-преобразованный инфракрасный спектр нанопорошка нитрида кремния при комнатной температуре в условиях вакуума. б) Тот же спектр после активации при 773 К.[1] Комбинационное рассеяние Рамана-Мандельштама – рассеяние света в газах жидкостях и твердых телах на частотах отличающихся от частот первичного падающего света. Рассеянный свет наблюдают под углом 90 градусов к направлению падающего света. В рамановской спектроскопии измеряют разность между частотами падающего и рассеянного света. Эта разностная частота совпадает с частотой колебаний фононной моды оптической ветви, лежащей в ИК -области спектра ( 1 400 см или частот 13 1, 2 10 Гц ). На рис. 2.32 показано уширение рамановского спектра наночастиц германия, введенных в тонкопленочную подложку из окиси кремния. 133 Рис. 2.32. Зависимость рамановского спектра микрокристаллов германия ( C Ge ) внедренных в тонкую пленку 2 SiO . На кривых приведены средний размер частиц и ширина пика на полувысоте (ШПВ) для каждого образца.[1] На рис. 2.33 показаны ИК и рамановские спектры твердого фуллерена 60 С , каждая линия помечена волновым числом в обратных сантиметрах 1 см . Фононы акустической ветви, дающие рассеяние Брюллиэна лежат в диапазоне 1 0,5 см или гигагерцовом диапазоне 10 1,5 10 гц . Брюллиэновское рассеяние используется для изучения углеродных пленок в зависимости от толщины. жүктеу/скачать 12,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|