1、2019/7/5,1,激光拉曼光谱,长沙理工大学 物电学院专业实验中心,2019/7/5,2,分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振-转光谱,2019/7/5,3,激光拉曼光谱基本原理,Rayleigh散射：弹性碰撞；无能量交换，仅改变方向； Raman散射：非弹性碰撞；方向改变且有能量交换；,Rayleigh散射,Raman散射,E0基态， E1振动激发态； E0 + h0 ， E1 + h0 激发虚态； 获得能量后，跃迁到激发虚态. （1928年印度物理学家Raman C V 发现；1960年快速发展）,2019/7/5,4,基本原理,1. Raman散射 Raman散射的两种跃迁能量差：
2、E=h(0 - ) 产生stokes线；强；基态分子多；E=h(0 + ) 产生反stokes线；弱； Raman位移： Raman散射光与入射光频率差；,2019/7/5,5,Rayleigh / Raman Transitions,IR Absorptions,2019/7/5,6,Rayleigh / Raman Transitions and Spectra,2019/7/5,7,Rayleigh / Raman Transitions and Spectra,2019/7/5,8,The Spectrum,A complete Raman spectrum consists of:
3、a Rayleigh scattered peak (high intensity, same wavelength as excitation) a series of Stokes-shifted peaks (low intensity, longer wavelength) a series of anti-Stokes shifted peaks (still lower intensity, shorter wavelength) spectrum independent of excitation wavelength (488, 632.8, or 1064 nm),Spect
4、rum of CCl4, using an Ar+ laser at 488 nm.,2019/7/5,9,光散射的方法原理,样 品 池,2019/7/5,10,当光照射到物质上时会发生非弹性散射，散射光中除有与激发光波长相同的弹性成分（瑞利散射）外，还有比激发光波长长的和短的成分，后一现象统称为喇曼效应。由分子振动、固体中的光学声子等元激发与激发光相互作用产生的非弹性散射称为喇曼散射，一般把瑞利散射和喇曼散射合起来所形成的光谱称为喇曼光谱。由于喇曼散射非常弱，所以一直到1928年才被印度物理学家喇曼等所发现。,2019/7/5,11,喇曼频率及强度、偏振等标志着散射物质的性质。从这些资料可以
5、导出物质结构及物质组成成分的知识。这就是喇曼光谱具有广泛应用的原因。 喇曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动，因此从喇曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的知识。 喇曼散射强度是十分微弱的，大约为瑞利散射的千分之一。在激光器出现之前，为了得到一幅完善的光谱，往往很费时间。激光器的出现使喇曼光谱学技术发生了很大的变革。,2019/7/5,12,(from Larry G. Anderson, University of Colorado at Denver, US),瑞利线与喇曼线的波数差称为喇曼位移，因此喇曼位移是分子振动能级的直接量度。下图给出的是一个喇曼光谱的示意
6、图。,2019/7/5,13,请注意：1). 在示意图中斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分布于瑞利线的两侧，这是由于在上述两种情况下分别相应于得到或失去了一个振动量子的能量。2). 反斯托克斯线的强度远小于斯托克斯线的强度，这是由于Boltzmann分布，处于振动基态上的粒子数远大于处于振动激发态上的粒子数。实际上，反斯托克斯线与斯托克斯线的强度比满足公式：,2019/7/5,14,拉曼实验基本装置,sunlight (white),violet filter,violet,scattering material,Raman- scattered light,observer,green,gre
7、en filter,Rayleigh- scattered light,violet,green,2019/7/5,15,Raman Spectroscopy,elastic contribution: “Rayleigh scattering“,2019/7/5,16,当光照射到物质上时会发生非弹性散射，散射光中除有与激发光波长相同的弹性成分（瑞利散射）外，还有比激发光波长长的和短的成分，后一现象统称为拉曼效应。这种非弹性散射称为拉曼散射，一般把瑞利散射和喇曼散射合起来所形成的光谱称为喇曼光谱。由于拉曼散射非常弱，所以一直到1928年才被印度物理学家拉曼等所发现。,拉曼光谱的发现,Born:
8、 Thiruchinapalli, India; November 7, 1888 Died: Bangalore, India; November 21, 1970 Nobel Prize:1930 Physics, for his discovery of the “Raman“ effect “A new type of Secondary Radiation“, Nature, 1928,2019/7/5,17,1923年, A. Smekal等在理论上预言：光通过介质时，由于它们之间的相互作用，可以观察到光频率和相位发生变化； 1928年，C.V. Raman和K.S. Krishm
9、an首次发现CCl4液体中散射光频率位移的现象； 1928年，G.S. Landsberg和L.I.Mandelestam也报道了石英中频率发生改变的光散射现象； 1928年底，Pringsheim命名该现象为“Raman Effect”; 1930年，Raman获诺贝尔物理学奖； 1939年，Hibben系统整理了已测的Raman光谱数据； 1952年，绍雷金发现共振Raman效应（RRS）； 1962年，Porto, Wood和Stoicheff首次获得有机物的激光Raman光谱； 1974年，Fleischmann发现表面增强Raman散射（SERS）.,2019/7/5,18,历史与回
10、顾,早在19321934年郑华炽在奥地利留学攻读博士学位时完成了两篇拉曼散射光谱论文，发表在德国1934年的物理化学杂志上。 1935年吴大猷，饶毓泰和沈寿春在北京大学进行了光散射的研究。他们研究了ClO3-，BrO3-，IO3- 等离子的拉曼光谱。发表在1937年的 Phys. Rev.上。 1936年秋郑华炽到北大工作与吴大猷，薛琴芳合作，摄出苯的拉曼光谱，发表在1938年的J. Chem. Phys.上。 当时用汞灯为光源和棱镜分光的光谱仪，拍一张拉曼光谱照片需要二百多个小时。,2019/7/5,19,历史与回顾,抗日战争时期，吴大猷和沈寿春在昆明西南联大进行了“硝酸镍氨晶体的拉曼光谱及
11、其硝酸根离子上的晶体场效应”的研究。 论文发表在中国物理学学报第五卷，第二月期（1944年）。 并于1939年由北京大学出版了他的多原子分子的结构及其振动光谱的英文专著。 稍后黄昆在英国留学和工作期间，开展有关对晶格动力学的研究，并和玻恩合著了晶格动力学理论，为晶体的拉曼散射提供了理论基础，成为该领域重要的经典著作之一。,2019/7/5,20,二十世纪五十年代之后，中国科学院和一些大学逐步开展了一些工作。如张志三等对罗息盐的拉曼光谱研究,南开大学对有机化合物的振动光增研究等。 较为全面系统的光散射研究是在70年代中后期开始的。由于激光技术的高速发展和微弱信号测量技术的日趋完善，我国开始从美国
12、引进了商品化激光拉曼光谱仪。,历史与回顾,2019/7/5,21,中国的第一间拉曼实验室,2019/7/5,22,Infrared and Raman Spectra of Benzene,IR,Raman,2019/7/5,23,拉曼光谱与红外光谱分析方法比较,2019/7/5,24,红外活性和拉曼活性振动,红外活性振动永久偶极矩；极性基团；瞬间偶极矩；非对称分子；,红外活性振动伴有偶极矩变化的振动可以产生红外吸收谱带. 拉曼活性振动诱导偶极矩 = E非极性基团，对称分子； 拉曼活性振动伴随有极化率变化的振动。对称分子：对称振动拉曼活性。不对称振动红外活性,2019/7/5,25,3.3 拉
13、曼光谱与红外光谱的关系,互补,2019/7/5,26,3.3 拉曼光谱与红外光谱的关系,2019/7/5,27,3.3 拉曼光谱与红外光谱的关系,互排法则：有对称中心的分子其分子振动对红外和拉曼之一有活性，则另一非活性,互允法则：无对称中心的分子其分子振动对红外和拉曼都是活性的。,结构分析：H4C4N4 拉曼C=C 1623 cm-1 强 红外C=C 1621 cm-1 强,2019/7/5,28,Selection Rule for Raman Scattering,Must be change in polarizability Non-Polar groups such as C-S,
14、S-S, C=C, CC (triple bond), N=N and heavy atoms (I, Br, Hg) strong scatterers Symmetric stretching vibrations are much stronger scatterers than asymmetric stretching vibrations,2019/7/5,29,Polarization Effects,2019/7/5,30,对称中心分子CO2，CS2等，选律不相容。无对称中心分子（例如SO2等），三种振动既是红外活性振动，又是拉曼活性振动。,选律,振动自由度：3N- 4 = 4
15、,拉曼光谱源于极化率变化,红外光谱源于偶极矩变化,2019/7/5,31,Linear triatomic CS2,Symmetric stretchAsymmetric stretchBend,2019/7/5,32,拉曼谱带的退偏度可获得分子振动的对称性,For a totally symmetric vibration, is less than 3/4. Nonsymmetric vibrations, by contrast, all have a value of = 3/4. E.g., the Raman spectrum of CCl4.,The intensity of t
16、he scattered light depends on the molecular polarizability. If it is isotropic (i.e., the same in all directions), the intensity of the scattered light will be the same in all directions. However, if the molecular polarizability is anisotropic, the scattered light will likewise be anisotropic and co
17、nsequencely depolarized with respect of the incident light.It is customary to define a depolarization ratio (),2019/7/5,33,Polarization of CHCl3,2019/7/5,34,Raman位移,对不同物质： 不同；对同一物质： 与入射光频率无关；表征分子振-转能级的特征物理量；定性与结构分析的依据；Raman散射的产生：光电场E中，分子产生诱导偶极距 = E 分子极化率；,2019/7/5,35,由拉曼光谱可以获得有机化合物的各种结构信息：,2）红外光谱中，由
18、C N，C=S，S-H伸缩振动产生的谱带一般较弱或强度可变，而在拉曼光谱中则是强谱带。,3）环状化合物的对称呼吸振动常常是最强的拉曼谱带。,1）同种分子的非极性键S-S，C=C，N=N，CC产生强拉曼谱带， 随单键双键三键谱带强度增加。,拉曼光谱与有机结构,2019/7/5,36,4）在拉曼光谱中，X=Y=Z，C=N=C，O=C=O-这类键的对称伸缩振动是强谱带，反这类键的对称伸缩振动是弱谱带。红外光谱与此相反。,5）C-C伸缩振动在拉曼光谱中是强谱带。,6）醇和烷烃的拉曼光谱是相似的：I. C-O键与C-C键的力常数或键的强度没有很大差别。II. 羟基和甲基的质量仅相差2单位。 III.与C
19、-H和N-H谱带比较，O-H拉曼谱带较弱。,2019/7/5,37,红外与拉曼谱图对比,红外光谱：基团； 拉曼光谱：分子骨架测定；,2019/7/5,38,红外与拉曼谱图对比,2019/7/5,39,Raman and Infrared Spectra of H-CC-H,Asymmetric C-H Stretch,Symmetric C-H Stretch,CC Stretch,2019/7/5,40,Vibrational modes of methane (CCl4),Infrared inactive, Raman active vibrations,Infrared active,
20、 Raman inactive vibrations,314 cm-1,776 cm-1,463 cm-1,219 cm-1,2019/7/5,41,Infrared and Raman Spectrum of CCl4,776 cm-1,314 cm-1,463 cm-1,219 cm-1,Infrared spectrum,Raman spectrum,2019/7/5,42,2941，2927cm-1 ASCH2,2854cm-1 SCH2,1029cm-1 （C-C）,803 cm-1环呼吸,1444，1267 cm-1 CH2,2019/7/5,43,3060cm-1r-H),160
21、0,1587cm-1 c=c)苯环,1000 cm-1环呼吸,787 cm-1环变形,1039, 1022cm-1单取代,2019/7/5,44,Raman Spectroscopy,Relatively simple and non-destructive structure analysis technique of carbon materials Powerful tool for the structural characterization of diamond or amorphous carbon materials.,2019/7/5,45,拉曼光谱仪结构组成,激发源 收集光
22、学系统 单色器 探测器 控制系统,2019/7/5,46,色散型三光栅拉曼光谱仪的示意图,光学滤波单栅拉曼光谱仪的示意图,2019/7/5,47,Sources,2019/7/5,48,Sources-1,Experiment used to require considerable excitation powerIon lasers, 40 W cwHe:Ne, 10 W cwYAG, 1 J/10 ns pulse (100 MW average pulse)But detectors have improved so much, the source power requirement
23、s have been decreased.Diode laser, 25 mWother lasers can be made correspondingly smaller.,2019/7/5,49,宏观散射光路与散射配置,系统包括：a、前置单色器；b、 偏振旋转器；c、聚焦透镜；d、样品；e、收集散射光透镜（组）；f、检偏器。,2019/7/5,50,双光栅单色器与拉曼槽型滤波器的比较,拉曼槽型滤波器光谱仪使用方面还存在着一些局限性。如；1、不能做广义上的共振拉曼散射。2、由于受到它们通光带通的限制，很难实现小于 50 cm-1的拉曼散射测量。3、只能做背向散射实验。4、拉曼槽型滤波器为
24、有机材料制备而成，一般寿命为35年，在潮湿和闷热环境下，容易变性。,2019/7/5,51,激光拉曼光谱仪 Laser Raman spectroscopy,激光光源：He-Ne激光器，波长632.8nm；,Ar激光器，波长514.5nm，488.0nm；散射强度1/4单色器：光栅，多单色器；检测器：光电倍增管，光子计数器；,2019/7/5,52,傅立叶变换-拉曼光谱仪,FT-Raman spectroscopy 光源：Nd-YAG钇铝石榴石激光器（1.064m）； 检测器：高灵敏度的铟镓砷探头； 特点： （1）避免了荧光干扰； （2）精度高； （3）消除了瑞利谱线； （4）测量速度快。,2
25、019/7/5,53,Detectors,Scattered light is low intensity, so high gain PMTs have been used in the past. This was used for scanned and FT-Raman instrumentation for many years.Now cooled CCD arrays are used; experiment is now multichannel.,Cooled NIR detector, 1024 x 256 pixel array, 26 m square pixels.
26、From Jobin Yvon.,2019/7/5,54,SPEX 1403 LASER RAMAN IARC, ZHONGSHAN UNIVERSITY,2019/7/5,55,RENISHAW InVia+Plus RAMAN IARC, SUN YAT-SEN UNIVERSITY,2019/7/5,56,天津市港东科技发展有限公司激光喇曼/荧光光谱仪（LRS-III 配有进口的陷波滤波片）,2019/7/5,57,拉曼光谱实验技术,波长选择拉曼光谱 光栅尺技术 共焦拉曼光谱技术 低波数拉曼光谱 近场拉曼光谱 拉曼光谱成像技术,2019/7/5,58,激发波长的选择,780,633,51
27、4,244,frequency / cm-1,wavelength / nm,energy / eV,Avoidance of fluorescence background-free Raman spectra Shorter wavelength lasers excite Raman scattering more efficiently 4 dependence. e.g. efficiency 514 nm 5 x efficiency 780 nm,2019/7/5,59,不同激光波长激发拉曼散射,2019/7/5,60,光栅尺技术,High spectral precision
28、and repeatability is essential for: chemometrics (PCR, PCA, PLS etc) isotopic substitution experiments applications using database searches spectral subtraction multiple wavelength systems - avoids changing grating and recalibrating Technology direct angle measurement - encoder on rotary table not d
29、rive shaft Long term repeatability* better than 0.3 cm-1 Scan-to-scan repeatability* better than 0.02 cm-1,*grating and wavelength dependent,2019/7/5,61,共焦技术应用,Raman depth profiling of polymer laminate Rapid switching and instrument optimization for: Non-confocal (best signal) Confocal (best spatial
30、 resolution)Depth values given on plots are nominal depths (i.e. stage movement) and have not been corrected by refractive index (multiply these values by 1.6),Poly(ethylene terephthalate) PET depth 12 m,Polypropylene PP,Conditions Excitation 514 nm Objective x100,2019/7/5,62,Non-confocal,Confocal,C
31、onditions Excitation 514 nm Objective x100,Depth profile of polymer laminate,Expanded view of 1000 cm-1 to 1200 cm-1 region,2019/7/5,63,Liquid and gas inclusions in quartz,quartz,H2O,CO2,CH4,N2,Liquid and gas inclusions in quartz,2019/7/5,64,NExT filter spectrum of InAs/GaSb superlattice,633 nm exci
32、tation,2019/7/5,65,NSOM Raman Imaging,Spectrum of potassium titanyl phosphate. From Hans Hallen at NCSU. Squares are 5 x 5 m square of this material doped with Rb. A near-field scanning microscope was used and the Raman signal was used to key the substrate response.,2019/7/5,66,Chemical Mapping,Focu
33、s laser to small spot. Tune spectrometer to particular Raman transition peak. Raster scan the sample under the laser beam, record intensity changes. Resultant map correlates with substance. Acquire an entire spectrum at every point, then choose the feature with which to key the image.,Motorized stag
34、e from Renishaw for chemical mapping.,This is a drug tablet. The yellow corresponds to the active ingredient. Particles are in the 10s of m range.,2019/7/5,67,Raman mapping,At each point (x,y) Take spectrumFit curve(s)Use curve parameters to make images area(x,y) etc.,I,W,A,2019/7/5,68,Strain mappin
35、g of Silicon,m,1 s exposure per spectrum (51x51=2601 spectra),Intensity / counts,2019/7/5,69,Comparison of mapping & imaging,Mapping ImagingSpectral resolution 1 cm-1 20 cm-1Spatial resolution 1 m 1 mDepth of field 2 m Time 8 hours 30 s,2019/7/5,70,Chemical Imaging,Now defocus the laser (not a small
36、 spot but rather “baths” the sample in laser radiation). Pass the emitted radiation through a narrow bandpass filter, adjusted to a particular wavelength, chosen to be a certain Raman band. Focus this light on the CCD camera. Bright regions correspond to locations of substance giving rise to Raman s
37、ignal.,Mixture of cocaine and sugar. Bright spots are cocaine.,2019/7/5,71,Raman imaging of quantum dots,2019/7/5,72,Raman studies of quantum dots,Dry etched GaAs-AlGaAs “quantum” dots,2019/7/5,73,Raman imaging of patterned polymer,Deposit 16 layer Langmuir-Blodgett film of 12-8 diacetylene Pattern
38、with SEM (i.e. selectively destroy) Illuminate with UV light to polymerise.,Pattern cannot be seen with standard visible microscope,Raman image at 1445cm-1 clearly reveals pattern.,2019/7/5,74,高级拉曼光谱,共振拉曼光谱 表面增强拉曼光谱 针尖增强拉曼光谱 高压拉曼光谱 变温拉曼光谱 相干反斯托克斯拉曼光谱,2019/7/5,75,共振拉曼光谱RRS,激发频率等于或接近电子吸收带频率时共振拉曼强度增万至百
39、万倍，高灵敏度，宜定量共振，高选择性可检测样品浓度低至104到105 M可调染料激光器,2019/7/5,76,共振增强拉曼光谱,优点: 信号可以增强 102 106 缺点: 只适用于一些在激发光波长范围内有合适吸收的体系 难以区分表面物种和体相中的物种,2019/7/5,77,表面增强拉曼光谱(SERS),1974年Fleischmann 等在电化学粗糙的Ag电极上得到高质量的吡啶的表面拉曼光谱归结为因粗糙电极表面积增加所导致的表面吸附分子浓度的增加。,1977 年 Van Duyne 等系统研究了相同体系，排除了分子浓度增加因素和共振效应后指出:5-6个数量级的增强是来自一种与粗糙的电极表
40、面相关表面增强效应。,能有效避免溶液相中相同物种的信号干扰, 获取高质量的与表面单层或亚单层物种相关的表面拉曼光谱信号。5 0.5 mm,2019/7/5,78,需要纳米级结构（粗糙表面或纳米粒子） 激发局域的表面等离子体共振 分子所处的表面的局域电场得到增强 只有Ag, Cu, Au 才具有很强的SERS SERS基底表面粗糙无序,表面增强因子: 一般粗糙表面 102106 单分子检测 1012 (1014),表面增强拉曼光谱(SERS),2019/7/5,79,SERS机理电磁场增强机理（EM）,纳米粒子的光学性质： 大小、形状、组成、局域环境、聚集状态,EM增强10214,其它表面增强光
41、学现象：红外，荧光，二次谐波，和频,2019/7/5,80,SERS机理化学增强机理（CT）,hL, b LUMO, F, a HUMO,hs,Electron-hole Pair Transfer,K,I,F,MMK,hIM,MIK,金属分子,分子金属,CT增强102,2019/7/5,81,EM或CT增强机理？,EM机理起主导作用 CT借助于EM机理表现出来，即使增强很小，对SERS光谱的影响仍然显著 EM和CT的绝对区分非常困难,2019/7/5,82,表面增强拉曼光谱(SERS)的优缺点,优点 可以工作于粗糙表面 具有很高的检测灵敏度 试样吸附在金属表面上，增103106 表面与共振联
42、用检测限10910-12 mol/L,缺点 只能工作于粗糙表面 过渡金属上的SERS很弱 光谱选律不明晰,无增强,2019/7/5,83,针尖增强拉曼光谱(TERS),针尖增强拉曼光谱(TERS)SPM+Raman,Ag/Au SPM Tip,2019/7/5,84,TERS的特点,高灵敏度,可以研究光滑甚至单晶电极表面,2019/7/5,85,样品台,TERS实验装置-透射式,优点: 结构简单 对焦容易 缺点: 只适用于透明样品 耦合效率低,2019/7/5,86,TERS实验装置-反射式,优点: 适用于任何样品 耦合效率高缺点: 对焦困难,2019/7/5,87,TERS实验装置,2019
43、/7/5,88,TERS工作状态下的针尖的位置,未逼近,逼近,2019/7/5,89,TERS的针尖的制备,AFM STM SNOM,常规针尖上镀Ag或Au 电化学方法腐蚀或机械方法 以上两种方法结合,TERS针尖存在的问题: 制备的重现性 易污染易氧化,良好的TERS针尖是TERS技术的关键: 合适的SPR共振频率最强的增强 良好的形状-最大的入射和收集效率,2019/7/5,90,高空间分辨的TERS研究,最高空间分辨可达 23 nm bundles of SWNT,SNOM AFM,2615 cm-1,Hartschuh A, Sanchez EJ, Xie XS, Novotny L,
44、 Phys. Rev. Lett., 2003, 90 (9): 095503,2019/7/5,91,SWNT的TERS研究,共焦显微拉曼像 分辨率：275 nm,SNOM拉曼像 分辨率：14 nm,tip,N. Anderson, A. Hartschuh, S. Cronin, L. Novotny, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2533,2019/7/5,92,TERS存在的问题,TERS是SPM和Raman的联用系统仪器的稳定性同时受两台仪器的工作状况所制约如何建立稳定的而且可以实现激光光斑和STM针尖快速准确耦合的TERS系统。 如何制备形状和大小可控
45、、表面光亮且无碳物种污染的高TERS活性的针尖这也将一直制约着TERS的发展，尤其在定量研究方向的发展。 针尖和样品间的电磁场增强最大,若针尖表面存在污染物，其信号将干扰TERS检测如何避免针尖不被基底上吸附的分子污染。,2019/7/5,93,TERS展望-I,合适地选择基底材料,可以和针尖的光学性质很好地耦合，产生比针尖单独存在下更强的增强。 与SERS基底结合，TERS理论上具备研究单分子的灵敏度。(如何生物分子结构的完整性) 由于TERS中增强的电磁场是高度局域与针尖下方，因而可以得到与针尖曲率半径相近的空间分辨率。 利用高空间分辨TERS，可以研究从单晶电极到粗糙电极等一系列不同粗糙
46、度的基底材料，从而系统地研究电极粗糙度和催化活性以及SERS活性的关系，以及判断SERS活性表面上的SERS活性位。 TERS还可以应用于任何需要纳米级空间分辨率或存在纳米级不均匀性的体系的研究。,2019/7/5,94,TERS展望-II,TERS中，产生拉曼信号的是基底或吸附在基底上的分子，而产生增强的是针尖电磁场的物理作用和分子和基底的化学作用可以得到很好的分离。 通过选择合适的体系可以深入对SERS机理的研究从而有助于深入理解SERS和TERS机理。 在所有报道的TERS研究中，研究的对象都是在固气或者真空体系中，如何将TERS应用于存在溶液的体系（如生物体系和电化学体系）仍是一个很有
47、挑战性的工作。其中关键问题是由于多种不同折射率材料的存在引起的光路畸变，从而导致TERS系统的收集效率降低。如能解决这一问题，将有可能开辟一个全新的研究领域。,2019/7/5,95,高压拉曼光谱研究,金刚石对顶砧的封垫技术 红宝石压标 静水压技术 高压下气体固化技术 激光加热技术 低温高压技术 百万巴下电阻测量技术 高压光谱实验技术,2019/7/5,96,高压可使原子密排、原子间相互作用增强、键合性质发生变化 物质的密度增加：在百万巴下难压缩物质密度增加50%，软物质增加1000%。 晶体晶体 晶体非晶 非晶晶体 非晶非晶 相变机制：位移型、扩散型原子集团取向变化结构变化 配位数变化,高压
48、下的结晶和非晶相变,2019/7/5,97,相干反斯托克斯拉曼光谱,n,S,n,pu,|i,|f,|r,|r,Energy Conservation,2019/7/5,98,Theory: homogeneous Linewidth,Quantum mechanical simulation of the FWM excitation profile:,+ some approximations + consideration of inhomogeneous broadening (Raman) simulation of the asymmetric lineshape,2019/7/5,99,FWM: exciton Lifetime,2019/7/5,100,参考文献:,拉曼布里渊散射-原理及应用，程光煦编著，科学出版社2001 分析化学手册（3），化学工业出版社 1998 光散射学报杂志 Raman Spectroscopy of Gases and Liquids, edited by A. Weber, Springer-Verlag,1979 Journal of Raman Spectroscopy Asher, S., UV Raman Spectrometry, John Wiley & sons Ltd., New York 2001,
