Boron Nitride Nanosheets as Improved and Reusable Substrates for Gold Nanoparticles Enabled Surface Enhanced Raman Spectroscopy
原子级薄的氮化硼（BN）纳米片具有良好的芳香族分子吸附性、高热稳定性和较弱的拉曼散射，是贵金属粒子表面增强拉曼光谱（SERS）的理想基底。采用一种简单、可控、可重复的溅射和退火方法在BN纳米片上合成了刻面金纳米颗粒。Au颗粒的尺寸和密度可以通过溅射时间、电流和退火温度等来控制。在相同的溅射和退火条件下，不同厚度的BN上的Au颗粒表现出不同的尺寸，因为Au的表面扩散系数取决于BN的厚度。有趣的是，装饰有类似的形态和分布的金颗粒，BN纳米片表现出更好的拉曼增强比硅基板以及散装BN晶体。此外，BN纳米片没有显示出明显的SERS信号，因此不会对分析物的拉曼信号造成干扰。Au/BN基底可以重复使用，通过在空气中加热以去除吸附的分析物而不损失SERS增强。
2015-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Beyond double-resonant Raman scattering: UV Raman spectroscopy on graphene, graphite and carbon nanotubes
我们提出了深紫外拉曼测量石墨，石墨烯和碳纳米管的分析。对于高于布里渊区$M$点（$\approx 4.7\,\text{eV}$）强光吸收峰的激发能，我们部分抑制了双共振散射过程，观察到了碳纳米材料的双声子态密度.所测量的峰被分配到从LO，TO和LA声子分支的贡献，支持声子色散的计算。此外，我们获得了石墨中红外活性$E_{1u}$模式。通过降低激发能，从而允许双共振散射过程中，我们证明了\textit{2D}模式在石墨与超短声子波矢的上升。
2015-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Raman studies on nanocomposite silicon carbonitride thin film deposited by RF magnetron sputtering at different substrate temperatures
Raman光谱研究表明，随着衬底温度从室温升高到500 ℃，纳米SiCN薄膜的ID/IG比值和拉曼峰位移发生了明显的变化，主要由sp2石墨相向sp3碳相转变。该过程导致C3 N4和Si 3 N4微晶在无定形基质中的生长，这导致通过纳米压痕获得的硬度和模量的增加。然而，在600 ℃的更高温度下，再次观察到膜中sp2 C浓度的增加，并且由于石墨碳相的生长增加，H和E值显示出降低。整个过程反映在一个改进的四阶段拉曼光谱Ferrari Robertson模型中。
2016-11-17 cond-mat.mtrl-sci
How does the substrate affect the Raman and excited state spectra of a carbon nanotube?
我们研究了一个单一的半导体单壁碳纳米管（CNT）的光学性质，该碳纳米管部分地悬挂在沟槽上，部分地由SiO2衬底支撑。通过调整激光激发能跨越悬浮CNT段的E33激子共振，主要拉曼跃迁、径向呼吸模式（RBM）、G模式和D模式的散射强度显示出高达三个数量级的强共振增强。在支持的部分的CNT，尽管拉曼散射强度的损失高达两个数量级，我们恢复E33激子共振遭受基板诱导的红移的50毫电子伏。G-带和D-带之间的峰强度比对衬底的存在高度敏感，并且变化一个数量级，表明在支撑的CNT片段中的缺陷密度高得多。通过比较拉曼激发光谱和光致发光（PL）激发光谱测量的E33共振光谱在悬浮的CNT段，我们观察到，在PL激发光谱的峰值能量红移了40 meV。这种位移与主导PL激发光谱的局域激子和引起拉曼激发光谱的自由激子之间的能量差有关。高分辨率拉曼光谱揭示了衬底诱导的对称性破缺，证明了在强烈增宽的拉曼G带的额外的峰的外观。在悬浮碳纳米管上测得的RBM和G带的激光诱导谱线位移都是激光激发功率的线性函数。斯托克斯/反斯托克斯测量，然而，揭示了增加的G声子人口，而RBM声子人口是相当独立的激光激发功率。
2009-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Theory of resonant multiphonon Raman scattering in graphene
我们详细计算了石墨烯中的双声子和四声子拉曼峰的强度。从纯粹的对称性考虑出发，我们用几个独立的耦合常数来描述电子与晶体振动和电磁场相互作用的低能哈密顿量，这些耦合常数被认为是理论的参数。电子散射率作为另一个参数唯象地引入。计算的结果用于从实验测量的拉曼峰强度提取关于这些参数的信息。
2009-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Theory of resonant Raman scattering due to spin-flips of resident charge carries and excitons in perovskite semiconductors
我们发展了一个拉曼散射理论，在共振激子区的光激发下，半导体钙钛矿晶体中的局域电子和空穴以及非平衡局域激子的单自旋和双自旋翻转。研究了局域激子、双激子和激子极化激元作为中间态的散射机制，极化激元的自旋翻转拉曼散射是一种新的机制。导出的方程中的不变形式允许一个分析的依赖性的初始和散射光的偏振和外部磁场的方向上的散射效率。
2022-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Three-Dimensional Nanoporous Graphene Substrate for Surface-Enhanced Raman Scattering
以纳米多孔铜为催化剂，采用化学气相沉积法制备了三维纳米多孔石墨烯薄膜。所得的纳米多孔石墨烯具有与下面的铜基板相同的平均孔径。我们的表面增强拉曼散射（SERS）的调查表明，石墨烯的纳米孔隙率显着提高了石墨烯作为基板的SERS效率相比，平面石墨烯基板。
2014-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of resonant Raman scattering of tetrahedral amorphous carbon
提出了一种计算固体离域振动共振拉曼光谱的实用方法。我们应用这种方法来研究四面体无定形碳。我们用密度泛函理论在局域密度近似下确定振动本征模和本征值，用紧束缚近似确定拉曼强度。计算的光谱与用可见光和紫外激光测量的实验光谱符合得很好。我们分析了拉曼光谱的微观单元的振动模式。我们表明，在任何频率下，光谱主要由伸缩振动。我们确定了一个非常快速的反转的相对拉曼强度的$sp^2$和$sp^3$碳网站与入射激光束的频率。特别地，光谱由低于4eV的$sp^2$原子和高于6eV的$sp^3$原子主导。
2001-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Resonant Raman scattering from polyacetylene and poly(p-phenylene vinylene) chains included into hydrogenated amorphous carbon
在N-IR - UV范围内，非晶氢化碳（a-C：H）的共振拉曼散射揭示了反式聚乙炔（反式-（CH）x）链的内含物，其近似长度高达120个C=C单元和聚（对苯撑亚乙烯基）（PPV）聚合物链的内含物。PPV是由一个强大的色散模式，在约。1175 cm-1。研究发现，掺入a-C：H的Ag的trans-（CH）x模对不同激发能的拉曼响应与独立链的拉曼响应一致，从而有利于复杂碳质材料光谱中trans-（CH）x的识别。
2010-04-27 cond-mat.mtrl-sci
The effect of the substrate on the Raman and photoluminescence emission of single layer MoS2
我们定量研究了单层二硫化钼（MoS 2）在电介质（SiO2、六方氮化硼、云母和聚合物电介质凝胶膜）和导电基底（Au和少层石墨烯）上的拉曼和光致发光（PL）发射。我们发现，衬底可以影响拉曼和PL发射在一个双重的方式。首先，吸收和发射强度被不同衬底内的相长/相消干涉强烈调制。第二，A1 g拉曼模式峰的位置和PL光谱中的中性和带电激子之间的光谱权重被衬底修改。我们将这种效应归因于衬底诱导的掺杂水平和激子跃迁的衰减速率的变化。我们的研究结果提供了一种方法来定量研究的Raman和PL发射从二硫化钼为基础的垂直异质结构，并代表在ad-hoc调谐PL发射的1 L二硫化钼通过选择合适的衬底的第一步。
2013-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature evolution of the band-gap in BiFeO3 traced by resonant Raman scattering
知识的电子能带结构的多铁性氧化物，至关重要的理解和调整的光致效应，仍然非常有限，即使在模型和深入研究BiFeO 3。在这里，我们调查的电子能带结构的BiFeO 3使用拉曼散射与12个不同的激发波长范围从蓝色到近红外。我们表明，共振拉曼签名可以分配到直接和间接的电子跃迁，以及在间隙中的电子水平，最有可能与氧空位。它们的温度演化确定了光学带隙的显著和有趣的变化可以与间接电子带隙的收缩有关，而直接电子跃迁的能量几乎与温度无关。
2016-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Resonant Raman spectroscopies beyond density-functional theory
École polytechnique fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；University of Bremen（不来梅大学）；PSI Center for Scientific Computing, Theory and Data（瑞士保罗谢勒研究所科学计算、理论与数据中心）
本文提出通用有限差分框架，可计算任意电子结构方法的共振拉曼张量，将其应用于石墨烯与单层MoS₂发现杂化泛函等方法的电子-声子耦合强于半局域DFT，且杂化泛函与实验一致性最佳，为二维材料拉曼表征提供新途径。
2026-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Exciton spectroscopy of hexagonal boron nitride using non-resonant x-ray Raman scattering
我们报告非共振X射线拉曼散射（XRS）测量从六方氮化硼转移动量从2到9 $\mathrmÅ^{-1}$沿方向和出基面。一个基于量子力学的论证，连同球谐函数基中投影态密度的实空间全多重散射计算，揭示了一个强的前边缘特征是一个占主导地位的$Y_{10}$型Frenkel激子，没有其他\textit{s} -，\textit{p} -，或\textit{d} -组件。这一结论得到了基于Bethe-Salpeter方程的\textbf{q}依赖性XRS截面的第二次独立计算的支持。
2007-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Gold on WSe2 Single Crystal Film as a Substrate for Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) Sensing
介绍了在高绝缘衬底上制备高质量WSe_2单晶薄膜的方法和表征。我们首次证明了金纳米粒子在WSe 2薄膜的基面中的存在可以增强其拉曼散射强度。实验观察到的拉曼信号增强比与使用三维电磁软件和理论计算模拟的电场强度具有良好的相关性。这项工作提供了使用二维WSe 2薄膜作为SERS衬底的指导方针。
2014-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Substrate Effect on Optical Properties of Insulator-Metal Transition in VO2 Thin Films
本文利用拉曼光谱研究了二氧化钒（VO 2）薄膜在热致绝缘到金属相变过程中的光学性质。我们观察到在石英和蓝宝石衬底上生长的类似的VO 2薄膜的转变温度的显着差异：在石英上生长的薄膜显示在较低的温度（Tc= 50 C）下的相变相比，在蓝宝石上生长的薄膜（Tc= 68 C）。我们还研究了不同波长和偏振的激发激光在检测到的拉曼信号的差异。我们发现，对于任一基板，较长的波长（在我们的情况下为785 nm）产生最清晰的VO 2拉曼光谱，没有偏振依赖性。
2013-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Quantitative Raman Spectrum and Reliable Thickness Identification for Atomic Layers on Insulating Substrates
我们证明了在一个共同的堆叠实验配置中的样品和基板层的拉曼强度的量化的可能性，因此，提出了一个通用的和快速的厚度识别技术的原子尺度层的电介质基板上。前所未有的宽范围的拉曼光谱数据的原子级平坦的二硫化钼薄片收集与理论模型进行比较。我们发现，所有的强度特征，可以准确地捕获时，包括光学干涉效应。令人惊讶的是，我们发现，即使是自由悬浮的硫属化物少层薄片有一个更强的拉曼响应比从体相。重要的是，尽管样品光谱的强度随厚度的振荡，基板加权光谱强度变得单调。结合它对样品厚度的敏感性，我们建议这个量可以用来快速确定原子层的准确厚度。
2013-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab initio theory of the non-resonant Raman effect in crystals at finite temperature in comparison to experiment: The examples of GaN and BaZrS3
提出晶体有限温度下非共振 Raman 散射的从头算理论，结合散射几何、偏振依赖与声子波矢，在 GaN 和 BaZrS3 中验证并讨论二阶 Raman 散射估计。
2024-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Graphene-on-Sapphire and Graphene-on-Glass: Raman Spectroscopy Study
将蓝宝石和玻璃衬底上的石墨烯层的室温拉曼特征与GaAs衬底和标准Si/SiO2衬底上的石墨烯的室温拉曼特征进行比较，作为参考。发现虽然Si/SiO2和GaAs上的石墨烯的G峰位于1580 cm-1处，但是对于蓝宝石上石墨烯（GOS），G峰下移约5 cm-1，并且在许多情况下，对于玻璃上石墨烯（GOG），G峰分裂成中心频率约为1580 cm-1的双峰。所得结果对石墨烯的表征及其在电子器件中的应用具有重要意义。
2007-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Mapping of Low-Frequency Raman Modes in CVD-Grown Transition Metal Dichalcogenides: Layer Number, Stacking Orientation and Resonant Effects
层状无机材料，如过渡金属二硫属化合物（TMD），由于其特殊的电子和光学性质而引起了人们的广泛关注。如果要利用这些特性，必须开发这些材料的可靠合成和表征。在此，我们提出了低频拉曼分析的MoS2，MoSe2，WSe2和WS2生长的化学气相沉积（CVD）。拉曼光谱是在大面积上采集的，允许在地图中可视化剪切和层呼吸模式的位置和强度的变化。这允许详细表征单层和少层的TMD，这是完善的（高频）拉曼和光致发光光谱的补充。这项研究为基本理解分层材料提供了一个主要的垫脚石，因为绘制低频模式可以在大面积上探测2D材料的质量，对称性，堆叠配置和层数。此外，我们报告的WS2拉曼光谱的低频区域的异常共振效应。
2015-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Non-invasive Scanning Raman Spectroscopy and Tomography for Graphene Membrane Characterization
石墨烯具有非凡的机械和电子性能，使其成为基于膜的纳米机电系统（NEMS）的有前途的材料。在这里，化学气相沉积的石墨烯被转移到目标衬底上，将其悬浮在空腔和沟槽上，用于压力传感器应用。这种器件的开发需要合适的计量方法，即，大规模的表征技术，以确认和分析成功的石墨烯转移与完整的悬浮石墨烯膜。我们提出了快速和非侵入性的拉曼光谱映射来区分独立和衬底支撑的石墨烯，利用不同的应变和掺杂水平。该技术被扩展到结合二维区域扫描与截面拉曼光谱，导致基于膜的石墨烯NEMS的三维拉曼层析成像。拉曼层析成像在线监测的潜力进一步证明了与自动数据分析的方法，以空间上解决微米级集成器件，包括独立和衬底支撑的石墨烯的材料成分。拉曼层析成像可以应用于由其他二维材料以及硅微和纳米机电系统组成的设备。
2017-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Strong near-field light-matter interaction in plasmon-resonant tip-enhanced Raman scattering in indium nitride
我们详细研究了氮化铟的尖端增强拉曼散射（TERS）中强近场拉曼散射增强。除了众所周知的氮化铟的一阶光学声子之外，当接近等离子体探针时，出现在远场中不可检测的近场拉曼模式。这些模式的频率与计算的二阶组合模式的能量相一致，所述二阶组合模式由光学区中心声子和布里渊区边缘处的声学声子组成。强组合模式的出现表明，TERS在氮化铟中代表了拉曼散射的一个特殊情况，其中在纳米尺度上的局部表面等离子体激元（LSP）和表面等离子体激元（SPPs）的探针与材料的表面电荷振荡之间实现了共振条件。我们认为，InN的表面电荷积累（SCA），这可以使表面的简并半导体，是异常大的增强的TERS信号相比，其他无机半导体的主要原因。因此，在InN等离子体共振TERS（PR-TERS）过程中，使这项技术的缺陷表征的富铟半导体异质结构和纳米结构的高载流子浓度的一个很好的工具。
2020-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Resonant electronic Raman scattering near a quantum critical point
计算了超立方晶格上Falicov-Kimball模型在Mott跃迁附近的共振电子Raman散射。该解是精确的，并采用了动力学平均场论。
2004-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Raman spectra in epitaxial thin films $La_{1-x}Ca_xMnO_3$ (x = 0.33, 0.5) grown on different substrates
研究了在LAO（001）、STO（001）和MgO（001）衬底上生长的LCMO薄膜在不同温度下的拉曼光谱。详细讨论了温度、掺杂浓度和应变对拉曼光谱的影响。随着温度的降低，拉曼光谱的变化与无序有序转变有关，如顺磁性到铁磁性，以及电荷有序化。晶格-衬底失配引起的应变对拉曼光谱有很大的影响。在STO上的$La_{0.67}Ca_{0.33}MnO_3$薄膜中，由于较大的拉伸应变，观察到明显的氧缺陷无序诱导的模式。而在LAO和MgO上的薄膜的拉曼光谱中看不到这种模式。除了LAO上的$La_{0.67}Ca_{0.33}MnO_3$膜外，在所有膜中都观察到约690 $cm^{-1}$处的强无符号模，这在体样品中不易观察到。这表明，模式是密切相关的应变。
2004-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thickness Estimation of Epitaxial Graphene on SiC using Attenuation of Substrate Raman Intensity
一种简单的，非侵入性的方法，使用拉曼光谱的碳化硅（SiC）上外延生长的石墨烯层的厚度的估计，使厚度，晶粒尺寸和无序使用光谱的同时测定。由于石墨烯覆盖层的衬底拉曼信号的衰减被发现依赖于从表面的X射线光电子能谱学和透射电子显微镜推导出的石墨烯膜厚度。我们解释这种依赖性使用吸收覆盖层模型。该方法可用于绘制区域上的石墨烯厚度，并且能够估计多层石墨烯膜的厚度，超出XPS和俄歇电子能谱（AES）的可能厚度。
2009-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Resonant Raman Scattering from Singly Resonant Single Wall Carbon Nanotubes
我们对17个半导体和7个金属单共振单壁碳纳米管进行了可调谐共振拉曼散射。测量的散射截面作为激光能量的函数提供了关于管的电子结构、散射过程中所涉及的中间态的寿命以及区域中心光学声子的能量的信息。记录作为在显微镜焦平面中的管位置的函数的散射拉曼信号，使我们能够构建单共振管的二维空间地图。我们还描述了一个光谱纳米级的文物，我们创造了“纳米狭缝效应”。
2006-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Enhanced Raman Scattering on Functionalized Graphene Substrates
研究了罗丹明6G分子在纯石墨烯、氟化石墨烯和4-硝基苯基功能化石墨烯基底上的石墨烯增强拉曼散射。通过制作大的拉曼图，研究了拉曼信号增强的均匀性。拉曼信号的相对增强被证明是依赖于官能团，这是合理的原始，氟化和4-硝基苯基官能化的石墨烯基板的不同掺杂水平。首次考虑了石墨烯的费米能和分子的声子能的影响，以解释增强。这种方法使得能够理解增强，而无需假设石墨烯表面上分子的均匀性。通过改变激发能，进一步证明了理论与实验数据的一致性。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Resonant Raman Scattering and Optical Absorption Studies of Zn(II) Impurities in L-Alanine Single Crystal
本研究通过共振拉曼散射和光学吸收光谱分析L-丙氨酸单晶中Zn(II)杂质，发现锌离子占据氨基和羧基配位的间隙位置，并利用反共振模型估算带隙为3.8 eV，与吸收光谱结果一致，为检测过渡金属掺杂有机体系中的离子-分子相互作用提供了有效方法。
2025-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Dispersion of Resonant Raman Peaks of CO and OH in SnO2, Mo1-x FexO2 Thin Films and SiO2 bulk glass
在薄膜的光致发光谱上观察到了与其伸缩模及其高次谐波叠加的共振拉曼峰。本文研究了用溅射法在玻璃衬底上沉积掺氟薄膜和用激光烧蚀法在硅衬底上沉积掺氟薄膜。CO和OH伸缩RR模的色散分别约为600 cm-1/eV和800 cm-1。CO伸缩模的三次谐波色散约为2000 cm-1/eV。在Mo_（1-x）Fe_xO_2薄膜和SiO_2块体玻璃中观察到伸缩模和高次谐波叠加在PL谱上的RR峰的相似色散。RR峰的大分散似乎是具有和杂质的氧化物的共同性质。
2008-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Quantifying Alignment and Quality of Graphene Nanoribbons: A Polarized Raman Spectroscopy Approach
提出基于偏振拉曼光谱和角度高斯分布扩展模型的方法，定量表征不同衬底上9-AGNR的排列与表面无序，揭示覆盖率及转移过程的影响。
2023-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Resonant Enhancement of Electronic Raman Scattering
本文给出了单带强关联材料中电子喇曼散射的精确解，包括非共振、共振和混合散射。结果来自无自旋Falicov-Kimball模型，采用动态平均场论，该系统可以通过莫特金属-绝缘体过渡调谐。
2004-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interference enhancement of Raman signal of graphene
石墨烯的拉曼光谱研究引起了人们极大的兴趣。具有300 nm SiO2覆盖层的Si衬底上的单层石墨烯的G带拉曼强度惊人地强，并且与块状石墨的G带拉曼强度相当。为了解释这种拉曼强度异常，我们表明，除了由于入射激光的多次反射引起的干涉之外，还必须考虑石墨烯层内部拉曼信号的多次反射。进一步研究了SiO2层对石墨烯拉曼信号的增强作用，得到了约30的增强因子，这对拉曼光谱的研究具有重要意义。最后，我们讨论了这种增强效应在其他超薄膜和纳米片上的潜在应用，并给出了一般的覆盖层和衬底的选择标准。
2008-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Ab Initio Approach to Second-order Resonant Raman Scattering Including Exciton-Phonon Interaction
通过晶体固体对光的非弹性光的散射获得的拉曼光谱包含来自一阶振动过程（例如，一个声子的发射或吸收，振动量子）以及涉及至少两个声子的高阶过程的贡献。在第二阶，与整个声子谱的耦合引起可能强烈依赖于激发能的响应，并反映更难以解释的复杂过程。特别地，激子（即束缚电子-空穴对）可以增强光的吸收和发射，并且在共振条件下与声子强烈耦合。我们设计并实现了一个第一性原理方法来计算二阶拉曼散射，将介电响应和声子本征态从密度泛函理论和多体理论。我们证明了我们的方法的情况下，硅，相关的频率相关的相对拉曼强度，这是在很好的协议与实验，不同的振动和区域的布里渊区。我们表明，激子-声子耦合，计算从第一原理，确实强烈影响共振条件下的光谱。因此，分析二阶拉曼光谱的能力提供了对这种相互作用的直接洞察。
2017-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy of graphene on different substrates and influence of defects
我们展示了拉曼光谱随不同衬底上石墨烯层数的演变，SiO $_{2}$ /Si和导电氧化铟锡（ITO）板。对于相同层数的石墨烯，G模峰位以及G带和2D带的强度比取决于样品的制备。2D拉曼谱带在单层和双层石墨烯中具有特征线形状，捕获了它们电子结构的差异。缺陷对单层石墨烯的G带峰位置具有显著影响：取决于D拉曼带的强度，频率显示出高达12 cm $^{-1}$的蓝移，这是缺陷密度的标志。最令人惊讶的是，导电ITO板上的石墨烯的拉曼光谱显示出$\sim$ 6 cm $^{-1}$的G模式频率和$\sim$ 20 cm $^{-1}$的2D带频率的降低。G和2D带的这种红移是在单层石墨烯中首次观察到的。
2007-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Optimal boron-doped graphene substrate for glucose Raman signal enhancement
本研究通过量子力学模拟发现，高浓度硼掺杂石墨烯能更有效增强葡萄糖的拉曼信号，且分子取向影响显著，可作为SERS检测葡萄糖的潜在基底。
2025-07-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Interplay between Raman shift and thermal expansion in graphene: temperature-dependent measurements and analysis of substrate corrections
测量和计算已经显示出关于石墨烯$α(T)$的热膨胀系数（TEC）的符号和变化的显著不一致。在这里，我们报告了专门的拉曼散射实验进行的石墨烯单层沉积在氮化硅衬底上，在宽的温度范围150- 900 K。基于$α(T)$的各种理论候选者，分析了G带和石墨烯TEC的那些测量之间的关系，其涉及针对衬底的失配贡献校正测量信号。与准谐波近似的计算相反，石墨烯的多体势重新参数化正确地再现了实验数据。这些结果表明，在室温以上，TEC更可能是正的。
2014-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial strain on graphene: Raman spectroscopy study and bandgap opening
将石墨烯沉积在透明且柔性的衬底上，并且通过在一个方向上拉伸衬底来加载高达约0.8%的拉伸应变。应变石墨烯的拉曼光谱显示2D和G带的显著红移（每1%应变分别为-27.8 cm^-1和-14.2 cm^-1），这是由于碳-碳键的伸长。这表明单轴应变已经成功地应用于石墨烯。我们还提出通过在石墨烯上施加单轴应变，可以实现K点处的可调带隙。第一原理计算预测石墨烯在1%单轴拉伸应变下的带隙开口为~300 meV。应变石墨烯提供了一种通过实验调整石墨烯带隙的替代方法，这将比用于打开石墨烯带隙的其他方法更有效且更可控。此外，我们的研究结果表明，柔性基板是准备这样的应变过程和拉曼光谱可以用作一个超灵敏的方法来确定应变。
2008-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy of graphene at high pressure: substrate and pressure transmitting media effects
采用极性和非极性压力传输介质（PTM）研究了在多晶铜上化学气相沉积生长的石墨烯的拉曼光谱的压力演化。G和2D拉曼谱带表现出类似的压力斜率的PTM无论任何无意的初始掺杂和/或应变的样品。我们的分析表明，任何压力引起的电荷转移效应是微不足道的影响石墨烯的压力响应。这是由由于压力引起的衬底收缩引起的机械应力和衬底到石墨烯层的转移效率以及PTM-石墨烯相互作用决定的。对于非极性PTM，在PTM固化状态下观察到石墨烯的特殊压力行为，类似于独立石墨烯的压力行为。
2013-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant Raman Spectroscopy of Armchair Carbon Nanotubes: Absence of "Metallic" Signature
在碳纳米管共振拉曼散射光谱中在$\sim$ 1550 cm $^{-1}$处出现宽峰（G $^{-}$峰）通常归因于金属纳米管的存在。在这里，我们对通过密度梯度超速离心制备的富含扶手椅物质的宏观纳米管系综进行了共振拉曼测量。我们的数据清楚地表明，宽G $^{-}$模式是不存在的扶手椅型结构，只有当激发激光与非扶手椅型金属共振时才出现。“由于大量（$\sim$ 10 $^{10}$）的纳米管在几个扶手椅物种探测，我们的工作牢固地建立了G带线形和纳米管结构之间的一般相关性。
2011-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Scattering with infrared excitation resonant with MoSe$_2$ indirect band gap
共振拉曼散射，探测晶体中的电子，声子及其相互作用，广泛用于二维材料。在这里，我们研究了在不同的激光激发能从2.33 eV到近红外1.16 eV的MoSe $_2$的拉曼模式。1.16 eV激发能下的拉曼光谱显示，由于与MoSe $_2$间接带隙的共振效应，与一阶声子模强度相比，高阶模的强度被强烈增强。将实验结果与用密度泛函理论计算的双声子态密度进行比较，发现高阶模主要来源于动量相反的双声子模.特别是，我们确定的声子模式，强烈耦合的电子产生共振过程在1.16 eV的动量，而我们验证，在2.33 eV的双声子模式的线形比较以及在整个布里渊区计算的双声子态密度。我们还表明，通过降低晶体温度，我们积极抑制共振双声子模式的强度，我们解释这是由于在低温下，移动我们的激发能的共振条件的间接带隙的增加。
2022-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Theory of non-resonant Raman scattering from electrons in nodal and flat bands
该论文提出了节点电子（Weyl和二次带接触）及平带共存体系的非共振拉曼散射理论，揭示了光偏振依赖性的普适性与对称性保护特征，并分析了Weyl谱倾斜及平带共存的影响。
2025-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Impact of Substrate on Tip-enhanced Raman Spectroscopy --- A Comparison of Frequency Domain Simulations and Graphene Measurements
尖端增强拉曼光谱（TERS）在环境条件下的测量已经达到纳米空间分辨率，在超高真空下达到亚纳米分辨率。已经获得了超分辨率（超过尖端顶点直径）TERS，主要是在间隙模式配置中，其中导电衬底将电场局部化。在这里，我们提出了实验和理论TERS探索负责光谱增强的场分布。我们使用$40\pm 10 \ \text{nm}$顶点直径的金尖端来测量石墨烯上的TERS，石墨烯是一种空间离域的二维样品，位于不同的基底上：（i）玻璃，（ii）薄层金和（iii）覆盖有$12\ \text{nm}$直径金球的表面，在环境条件下实现了$6\ \text{nm}$分辨率。超分辨率是由于耦合的针尖-样品-衬底系统产生的场配置，表现出非平凡的空间表面分布。场分布和对称性选择规则是不同的非间隙与间隙模式配置。这影响了依赖于拉曼模式对称性和衬底结构的整体增强。
2020-01-18 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Raman Signal Reveals the Rhombohedral Crystallographic Structure in Ultra-thin Layers of Bismuth Thermally Evaporated on Amorphous Substrate
在非晶衬底上生长沿（111）晶向取向的Bi单层双层的挑战下，我们研究了不同厚度的Bi热蒸发到氧化硅上，以揭示主要的原子结构及其氧化。我们采用原子力显微镜、X射线衍射和扫描电子显微镜等方法证明了Bi是结晶的，并且在（111）方向上取向，厚度超过20 nm。令人惊讶的是，拉曼光谱表明，即使对于超薄层的Bi，低至$\sim 5$ nm的菱面体结构被保留。此外，这些信号还表明，暴露于环境条件下的铋膜不会遭受主要的表面氧化。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Characterizations of strain and defect free GaN nanorods on Si(111) substrates
通过显微拉曼光谱、次级电子（SE）和阴极发光（CL）成像，发现生长在Si（111）衬底上的GaN纳米棒无应变和缺陷。支撑纳米棒的基质承受所有应变、应变弛豫和缺陷产生的冲击，为纳米棒提供了理想的生长环境。在CL成像过程中，拉曼激光源的光激发和电子辐照导致非平衡电子的增加，这表明了光发射或场发射器件应用的有效途径。的纳米棒，主要是隔离，但完美地与维持矩阵，生长在良好的外延与Si基板。
2005-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Physical origin of Davydov splitting and resonant Raman spectroscopy of Davydov components in multilayer MoTe2
本文系统地研究了多层膜MoTe2的高分辨偏振拉曼光谱。在超低频区观察到了层呼吸（LB）和剪切（C）模，并基于线性链模型（只考虑最近的层间耦合）对ML MoTe2的层间耦合进行了定量分析.三种不同衬底上的拉曼光谱验证了衬底对ML MoTe 2声子频率的影响可以忽略不计。用10个激发能测量N层MoTe 2（NL MoTe 2; N为整数）的高频模。在共振激发条件下，我们观察到N依赖的Davydov组件在ML MoTe2，起源于拉曼活性A'1（A21g）模式在~172 cm-1。通过拉曼光谱，在NL MoTe2中观察到两个以上的Davydov分量，N大于4。基于对称性分析，进一步研究了N相关Davydov分量.本文提出了一个只考虑最近层间耦合的范德华模型，以更好地理解高频A ′ 1（A~（21）g）模的Davydov分裂。3L MoTe 2中两个Davydov分量的不同共振轮廓表明，必须选择合适的激发能~1.8 - 2.2 eV才能观察到ML MoTe 2中的Davydov分裂。我们的工作提出了一种简单的方法来识别层号的MoTe2薄片的Davydov组件的相应数量和峰位置。我们的工作也提供了一个直接的证据，从拉曼光谱的最近的范德华相互作用如何显着影响的频率在多层MoTe 2的高频层内声子模式和扩展的理解的晶格振动和层间耦合的过渡金属二硫属化物和其他二维材料。
2016-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Electronic states of trans-polyacetylene, poly(p-phenylene vinylene) and sp-hybridised carbon species in amorphous hydrogenated carbon probed by resonant Raman scattering
利用共振拉曼散射（RRS）研究了非晶氢化碳（a-C：H）薄膜在近红外-紫外波段的拉曼散射，发现了sp-杂化的反式聚乙炔[trans-（CH）x]和聚对苯乙炔（PPV）链的存在。研究发现，随着激光激发能\hbar ωL从近红外到可见光再到紫外的增加，反式（CH）x芯Ag模和PPV CC-H亚苯基模的RRS谱发生了转变和色散，而sp键夹杂只在紫外区出现.这归因于\hbar ωL探测反式-（CH）x链的不均匀性和具有不同共轭长度的链的分布;对于PPV，归因于顺炔环无序的共振探测;对于sp链段，归因于\hbar ωL探测末端多炔的局部带隙。红外光谱分析证实了sp，trans-（CH）x和PPV包裹体的存在。所获得的RRS结果为a-C：H表示核心Ag trans-（CH）x模式和PPV亚苯基模式之间的差异。此外，发现在不同的激光激发能下，非晶碳基质中的反式-（CH）x链段的拉曼光谱特征的变化与本体反式聚乙炔中的相同。后者的发现可以用来促进识别的反式-（CH）x在复杂的碳质材料的光谱。
2010-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Strong exciton regulation of Raman scattering in monolayer dichalcogenides
在原子薄的半导体中，弱屏蔽的电子-空穴相互作用不仅使其激发谱从准粒子谱下移，而且重新分配激发能和波函数特征，对材料响应的各种模式产生深远影响，包括共振拉曼测量可访问的激子-声子散射过程。在这里，我们开发了一个第一性原理框架来计算频率依赖的共振拉曼强度，包括激子效应，并超越了Placzek近似。我们展示了如何激子效应在二硫化钼强烈调节拉曼散射振幅，从而解释了令人困惑的几乎没有共振拉曼响应周围的A和B激子（产生非常强的信号，在光吸收），也从C激子的共振拉曼响应的显着强度。此外，这种有效的微扰方法将GW-BSE计算的数量从每个拉曼模式（在有限位移中）两个减少到针对所有模式的一个，并且提供了对高阶共振拉曼过程的自然扩展。
2018-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature induced modulation of resonant Raman scattering in bilayer 2H-MoS$_{2}$
研究了高质量双层2 H-MoS $_{2}$封装在六方氮化硼薄片中的共振拉曼散射的温度演化。所观察到的共振拉曼散射光谱的激光能量为1.96 eV，接近激子共振，显示丰富和独特的振动特性，否则没有观察到的非共振散射。在5 ~ 320 K的温度范围内，明确地观察到了1 $^{st}$和2 $^{nd}$阶声子模的出现.光谱包括拉曼激活模式，$i.e.$ E $_\textrm{1g}^{2}$（$Γ$）和A $_\textrm{1g}$（$Γ$），以及它们的Davydov分裂对应物，$i.e.$ E $_\textrm{1u}$（$Γ$）和B $_\textrm{1u}$（$Γ$）。拉曼散射光谱的温度演化带来了关键的观察，因为不同声子模式的积分强度分布显示出不同的趋势。在$T$ =5~K时，拉曼散射谱中占主导地位的拉曼活性A $_{1g}$（$Γ$）模随温度升高而猝灭。令人惊讶的是，在室温下，在双层中具有红外活性的B $_\textrm{1u}$（$Γ$）模式比其标称拉曼活性的A $_\textrm{1g}$（$Γ$）对应物强得多。
2022-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy and imaging of graphene
石墨烯具有许多独特的性质，使其成为基础研究和潜在应用的理想材料。在这里，我们回顾了最近的结果，拉曼光谱和成像的石墨烯。拉曼光谱和成像可以用作确定石墨烯层数的快速和明确的方法。接下来，通过干涉增强模型解释了单层石墨烯与石墨相比的强拉曼信号。我们还研究了衬底，顶层沉积，退火过程，以及折叠（堆叠顺序）对石墨烯的物理和电子性质的影响。最后，给出了在SiC衬底上生长的外延石墨烯的拉曼光谱，并观察到外延石墨烯上的强压缩应变。本文的研究结果与石墨烯在纳米电子器件中的应用密切相关，有助于更好地理解石墨烯的物理和电子性质。
2008-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Raman and fluorescence contributions to resonant inelastic soft x-ray scattering on LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ heterostructures
利用高分辨共振非弹性软X射线散射（RIXS）技术对LaAlOPDMATHABMN/SrTiOPDMATHABMN异质结构界面上的Ti3PDMATHABMM载流子进行了详细的研究，重点研究了覆盖层厚度和氧空位对界面载流子的影响.我们的测量结果表明，存在的界面Ti 3 $d$电子已经低于临界厚度的导电性和增加的总界面电荷的LaAlO $_3$覆盖层厚度的6个单元电池之前，它的水平。通过比较化学计量比和氧缺陷样品，我们观察到强的氧空位掺杂的Ti3 $d$电荷载流子. RIXS数据结合光电子能谱学和传输测量表明，同时存在本地化和巡回载流子。然而，与之前的解释相反，研究表明，无法从依赖于激发能的RIXS测量中的拉曼峰和荧光峰的相对强度推导出基态中局域和流动Ti $3d$电子的相对量。相反，我们将拉曼或荧光信号的观察归因于RIXS激发过程中达到的中间态的空间延伸。
2017-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Study of Thermal Expansion Coefficients of 2D Materials via Raman Micro-spectroscopy: Revisited
我们报告了一项联合研究，使用拉曼显微光谱和分子动力学模拟，对基板的二维材料的热性能的影响，并重新测量支持的二维薄膜的热膨胀系数（TEC）。石墨烯被用作代表。我们发现石墨烯和衬底之间的面外耦合强烈影响石墨烯的温度依赖性振动模式和TEC。当石墨烯支撑在烷烃衬底上时，长波长面外振荡的态密度显著降低。为了解释面外耦合对TEC的贡献，提出了一种拉曼显微光谱方案。发现在室温下十八烷基三氯硅烷衬底上的石墨烯的TEC为（-0.6+-0.5）*10-6/K，这从根本上小于自支撑石墨烯的TEC。我们的研究结果揭示了2D材料和基板之间的相互作用的理解，并提供了一个一般的配方支持的2D薄膜的TEC的光学测量。
2020-09-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tunable resonant Raman scattering with temperature in vertically aligned 2H-SnS2
本文研究了CVD生长的垂直排列2H-SnS2的温度依赖性拉曼与光致发光特性，揭示了共振拉曼散射随温度在共振与非共振间可调，并分析了层间剪切模式与激子峰的温度及功率依赖性，为未来器件设计提供依据。
2025-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant soft X-ray Raman scattering of NiO
在Ni 2 p吸收边的光子能量范围内，对NiO进行了共振软X射线喇曼散射测量。的光谱特征的细节被确定为拉曼散射由于d-d和电荷转移激发。在单杂质Anderson模型中解释了光谱，包括多重态、晶场和电荷转移效应。在阈值激发下，光谱特征由3d 8构型的三重态-三重态和三重态-单重态跃迁组成。对于对应于NiO的Ni 2 p X射线吸收光谱中的电荷转移区域的激发能，发射光谱反而由到3d 9 L-1终态的电荷转移跃迁主导。与其他光谱技术的最终状态的比较也。
2012-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct Growth Graphene on Cu Nanoparticles by Chemical Vapor Deposition as Surface-Enhanced Raman Scattering Substrate for Label-Free Detection of Adenosine
我们提出了一种石墨烯/铜纳米粒子杂化物（G/CuNPs）系统作为腺苷检测的表面增强拉曼散射（SERS）基底。在甲烷和氢气的混合气体中，通过化学气相沉积法在平板石英上直接合成了包裹在单层石墨烯壳上的铜纳米颗粒。G/CuNPs对腺苷具有很好的SERS增强活性。证明血清中腺苷的最小检测浓度低至5 nM，校准曲线在5至500 nM范围内显示出良好的线性响应。研究了G/CuNPs对正常人尿样中腺苷的SERS检测能力，发现腺苷的特征峰仍能被识别。可再现的和超灵敏的增强拉曼信号可能是由于石墨烯层的存在。石墨烯壳能够富集和固定腺苷分子，这也可以有效地保持G/CuNPs的化学和光学稳定性。基于G/CuNPs体系，腺苷在不同基质中的超灵敏SERS检测有望在医学和生物技术领域得到实际应用
2015-03-01 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph
Gate dependent Raman spectroscopy of graphene on hexagonal boron nitride
拉曼光谱是一种快速且非破坏性的成像方法，可用于监测石墨烯器件中的掺杂水平。我们在原子级平坦的六方氮化硼（hBN）薄片和SiO $_2$衬底上制备了化学气相沉积（CVD）生长的石墨烯。我们比较了它们的拉曼响应作为载流子密度的函数，使用离子凝胶作为顶栅。G峰位置、2D峰位置、2D峰宽度和2D峰面积与G峰面积的比率显示出与SiO $_2$相比hBN不同的对载流子密度的依赖性。使用二维映射的直方图来比较两个衬底之间的拉曼峰特性的波动。已发现hBN衬底由于其原子级平坦表面和减少的带电杂质而在相同电荷密度下产生较少波动。
2013-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
