Name: 극단적 인 나노 와이어 및 기타 1D 시스템의 공명 라만 분광법 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-04-28T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 44 s
Description: 학습하세요 극단적 나노와이어의 공명 라만 분광법을 이용한 진동 및 광학 여기 에너지 측정 방법입니다. 탄소 나노튜브 내 용융 침투로 제조된 1차원 시스템의 특성을 정밀 분석할 수 있습니다.

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저자는 프로그램 보조금 '초임계 유체 전극'(EP/J016276/1)에 따라 영국 공학 및 물리 과학 연구 위원회(Engineering and Physical Sciences Research Council)의 재정 지원을 인정합니다. J.S.와 R.J.K.는 Warwick Centre for Analytical Science(EPSRC 자금 지원 보조금 EP/F034210/1)에 빚을 지고 있습니다. 또한, 우리는 원래 Microsc에 실린 그림 1의 패널 d의 오른쪽 상단 부분을 제공한 Zheng Liu 박사와 Kazu Suenaga 박사에게 빚을 지고 있습니다. 세미콘드. 교. 2008, 120, 213-216 (허가를 받아 사용).

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저자는 공개할 것이 없습니다.

연구의 거대한 양의 나노 와이어에 완료되었습니다 동안 가장 작은 직경의 근본적인 제한이 가능, 극단적 인 나노 와이어를 나노 와이어, 거의 탐구 없습니다. 예들은 자신의 모재의 완전히 새로운 결정형을 나타낼 수 있으며, 이미 이러한 나노 와이어의 특성도 약간 큰 직경의 나노 와이어와 연속체를 형성하지 않는 것이 밝혀졌다. 각 부모 가능한 모재의 그 다수를 고려하면 물리 거대 많은 이상의 극단적 인 나노 와이어를 수 나노 와이어의 폭을 생산할 수있다. 이들의 제조 방법은 잘 확립되어 있지 않으므로 극단적 나노 와이어 연구가 여전히 초기 단계에 있다는 사실은 아니다. 이 논문에 제시된 용융 침투 과정은 신뢰성과 용융 침투가 특정 작성을위한 최적이 아닌 경우 사용할 수있는 여러 그룹 및 승화 작성 등의 다른 방법으로 사용되어왔다. 부분에서필드 비파괴 극단적 나노 와이어의 특성을 비교적 간단하고 광범위하게 적용 가능한 방법의 부족에 의해 다시 유지된다. 카본 나노 튜브의 필드는 임의의 가이드 인 경우, 라만 분광법이 문제를 해결하기위한 선택의 방법이라는 좋은 기회를 가진다. 극단적 나노 유용한 라만 스펙트럼을 얻기위한 키가 라만 산란의 다른 1D 공진 시스템 강화와 공통 것을 인식하는 것은 임의의 산란을 관찰하기위한 필요 조건이다. 특정 샘플 형태의 전체의 공진 동작이 측정을 빠르게 할 시료의 특성에 라만 대부분의 애플리케이션에 고정 공진 여기 에너지를 사용하여 비용을 절감 할 수있다,이 프로토콜에서 제시된 방법을 사용하여 결정되면 라만 시스템 요구. 이 논문에 제시된 결과에 나타낸 바와 같이 극단적 인 나노 와이어에 높은 품질의 공명 라만 결과를 얻는 중요한 문제입니다재현 고정밀 며칠 동안 가변 레이저의 빔을 다시 정렬 할 필요가있다. 이 실험에서 가장 중요한 세부 실험 시스템 및 관심 특히 수정을 요구; 정확한 광학 시스템의 초점 현미경 대물 시료 중 횡 이동을 정확하게 교정 할 수있는 능력 상에 레이저 빔의 정확한 정렬. 기술은이 양식이 논문의 기초를 달성하기 위해 개발했다. 기타 벌크 및 양자 우물 시스템 광범위한 기술을 적용한 예로서 M. 카르 도나 선구자 포함 공진 라만 실험의 재현성을 개선하기위한 방법 및 시스템을 개발 하였다. 우리의 기술은 M. Dresselhaus (21)를 포함하는 탄소 나노 튜브의 라만의 개척자의 일에 작성합니다. 그러나 여기에 제시된 프로토콜은 극단적 나노 와이어 공명 라만 실험에 특히 적합하다. 의 S의 핵심프로토콜 uccess는도 10에 도시 된 실험 시스템의 개발이었다. 도면은 프로토콜에 설명 된 라만 실험에서 사용한 광 셋업의 평면도를 보여준다. 레이저 광은 프로토콜에 따라 그라 이오 스탯에 밀봉 된 샘플시 50X 목표 (라벨 OB)를 통해 초점을 맞추고 있습니다. 이 저온 유지 장치는 재배치 및 포커싱을 위해 샘플의 3 차원 적 움직임을 허용하는 XYZ 스테이지 상에 장착된다. 레이저 광이 A 및 B (a 펌프 소스 및 Ti 인 : 각각 사파이어)를 통해 생성되고, 레이저의 정확한 세부 사항은 제공되는 재료 문헌에 언급되어있다. 상업적인 레이저 라인 필터를 사용하는 경우 (성분 C)의 레이저 광은 조리개 (1) 및 (2) 시준 렌즈를 사용하여도 1 및 2 (L1 및 L2)의 중앙을 통해 지향된다. 광은 프로토콜에 설명 된대로, 1/2 파장 판 및 편광판 (HWP1 및 POL1) PM2에 편광 레이저 파워 입사면을 제어하기 위해 통과한다. 레이저 빛이 통과가변 필터, C, 및 거울 M1 및 M2를 사용을 통해, 그것은 대물 (OB)의 배면에 수직 및 카메라 C1 및 C2를 중심으로되도록 정확한 광로 상 스티어링. ND 필터는 집중 절차 (단계 9.9)을 수행 할 수 있도록, 전력 미터, PM1 상 대물로부터 다시 반사 된 빔을 위치시키기 위해 사용된다. 샘플로부터 위로 산란광 수집 및 분석 장치에 3 렌즈 (L3) 및 슬릿 (1)를 통해 전달된다. 렌즈의 슬릿 폭과 위치를 조정하면, 레이저 파장, 레이저 선 벗어나면 프로토콜 8 항에 설명 된대로, 라만 신호를 최대화하는 것이 중요하다 필터링 동작 범위, 볼륨 브래그 설치 섹션 8.2에 따라 이용해야 .1-8.2.3. 이 광학 셋업은도 10에 따라, 검은 색 점선에 따라 변경되고, 미러 M3 경로에서 제거하는 것이 중요하다. 편광 의존하는 실험에 착수하면 마지막으로, 그것은 중요하다편광을 제어하고 분광계 입력 편광 유지, 이것은도 10에서 보라색 점선으로 강조 셋업에 추가 될 프로토콜과 구성 요소 (12)에 대해서 설명한다. 청색은도 10에 점선은 구성 요소를 지시 프로토콜 부 (14)로 나타낸 바와 같이, 시료의 라이브 영상을 허용했다. 모든 실험 방법과 마찬가지로 공명 라만 산란는 한계가있다. 특히, 가능한 파장 가변 레이저 소스 및 검출기는 적외선 내로 연장하지만 상기 스펙트럼 범위에서 수행 할 350-1,000 나노 훨씬 용이하고 UV 가능하다는 것을 의미한다. 조정 가능한 소스와 라만 산란을 수행하는 데 필요한 실험 시스템은 합리적인 추정이 발행 당시 £ 200-300k되는 저렴한 없습니다. 또한 필요한 시스템의 복잡성은 광에 익숙를 필요로한다는 것을 의미분광법은 성공적으로 작동합니다. 그러나 라만 산란은 다른 기술로 수득하기 어려운 정보의 조합을 제공한다. 놀랍게도 아직 임의의 다른 기술에 의해 달성 될 수있는 개별 단일 벽 탄소 나노 튜브의 라만 산란, 따라서 진동 에너지를 얻을 수있다. 이제 나노 와이어의 공명이 라만 산란의 가능한 정보의 범위를 열어 결정하기 시작하고있다. 우리의 의견 확장자는 전기 화학적으로 이들 물질을 이해하는데 중요한 것이다 전하 밀도의 넓은 범위의 나노 와이어에 대한 측정을 허용 4 36 K까지 온도가 극단적 나노 와이어 (20)를 게이트한다. 마지막으로 더욱 제조 할 수있는 샘플의 품질을 최적화시킬 수있는 극단적 인 나노 와이어의 구조 및 용융 전이를 이해하는 라만 산란을 이용하여.

라만 분광법과 공명 라만 분광법 널리 과학적 및 기술적으로 악용되어 잘 확립 된 기술이다. 1928 제 1 라만 스스로보고 동안 라만 분광기의 광범위한 보급 이용에 키 고강도, 협 대역 여기 소스를 제공하는 레이저 라만 공명의 경우 가변 파장 레이저의 개발이었다. 공명 라만 산란이 ~ 1-5 원자의 직경, 예를 들어 나노 와이어를 기본 물리학을 조사하고 일반 및 극단적 인 나노 와이어에 1D 시스템의 샘플을 특성화를위한 특히 중요한 방법입니다 왜이 논문은 제시한다. 또한 라만 분광법 등 나노 와이어 및 이들 극복함으로써, 이러한 시스템에서의 라만 산란 효율의 레이저 에너지 의존성 높은 반복 측정을 달성 할 수 있도록하는 프로토콜의 특별한 어려움을 설명한다. exte 다양한가연구와 응용 프로그램을 사용할 수 또한 나노 와이어로 알려진 nded, 결정 1D 양자 시스템. 이 증기 - 액체 - 고체 성장 된 반도체 나노 와이어 2, 리소그래피 정의 나노 와이어 (3), 양극 알루미나를 포함하고 에칭 막 템플릿 나노 와이어 (4) 다른 사람을 추적 할 수 있습니다. 이러한 시스템에 대한 관심이 중요한 이유는 구성에 따라 자유롭게 이동하는 전자와 다른 음원 정보 능력 큰 양자 구속 효과를 결합한다는 것이다. 어떤면에서, 나노 와이어 인해 자유 전하 (5) 전자파 차단 등을 감소 상위 재료는 상당히 상이하고, 어떤 경우에는 탄도 수송 6 선도 전자 산란을 감소시켰다. 그러나, 많은 점에서 나노 와이어는 여전히 로컬 본딩 결정 구조 예와 같은 일괄되고, 거의 항상 원자 수준에서 전자파 함수의 기본적인 품질을 약하게하므로 대량 ​​비해 수정봉투 근사 것을 7 유효합니다. 밀폐 방향의 치수가 몇 원자 감소하지만 같은 완전히 새로운 결합을 가진 나노 와이어는 결코 이전에 본 적이 동소체 8-10을 형성 발생할 수 있습니다. 이 나노 와이어는이 감각의 극단적; 그들은 단면 11 ~ 13의 수 감소의 극단적 인 한계 그리고 그들은 극단적 인 특성 10,13,14 있습니다. 공명 라만 분광법에 착수하기 전에, 극단적 인 나노 와이어 샘플을 생성하기 위해 필요하다. 이러한 나노 와이어를 생성하기 위해 본 논문에 제시된 방법론은 단일 벽 탄소 나노 튜브로 재료의 용융 침투입니다. 용해 침투하면 가장 최근에 (즉, 풀러렌) 일부 이진 염을 연속적으로 충전 단층 카본 나노 튜브 (SWNT), 일부 분자의 도입에 대한 인기가 다른 하나의 승화를 얻기 위해 사용되는 두 고 수율 충전 프로토콜 중 하나 인 한 CsI (13). 후자의 방법은 정량 충전 근처 생성하지만,이 재료는 크게 SWNT로 도입 될 수 충전재의 수와 유형을 제한해야하는 쉽게 승화를 도입하는 것을 제한한다. 용융 침투 충전 프로토콜 조심 정량 충전 (15) 근방에 생성하기 위해 사용되며, 승화 프로토콜보다 적은 제약을 보유 할 수있다. 이들 재료가 호스트 벽 탄소 나노 튜브의 손상을 방지하기 위해, 표면 장력보다 낮은 100 ~ 200 백만 m -1 내지 약 1300 K 이하의 용융 온도를 가져야한다. 16 투과 전자 현미경 (TEM)을 카본 나노 튜브의 충전 품질을 특성화하고 생성 된 나노 극도의 결정 구조 또는 구조들을 식별하는 가장 좋은 방법이다. HRTEM 이미지에서 SWNT 매립 결정 단편의 구조를 해결하는 시험 결정 단편 모드에서 이미지 시뮬레이션 사이의 시행 착오 비교를 포함ELS와 실험적으로 얻어진 이미지의 대비. 이 논문은 자신의 분광 특성에 대한 서두로서 HRTEM 이미지 시뮬레이션에 의한 SWNT 샘플의 극단적 인 나노 와이어 모티브의 미세 구조를 확인하기위한 프로토콜을 설명합니다. 공명 라만 분광기 (17)가 이상적인 도구 모두 공진 에너지는 나노 와이어 샘플의 종류와 품질을 특성화를 위해 결정되고 나면 극단적 나노 와이어의 기본 물리학 및 이해를위한. 기본적으로, 공명 라만는 모두 광학 및 진동 여기 에너지 (17)의 직접적인 결정을 할 수 있습니다. 공진의 광자 에너지 의존성을 추가로 모델링는 전자 포논 상호 작용 (17)을 계량 할 수있다. 공명 에너지는 특히 극단적 인 나노 결정 되었으면, 나노 와이어의 라만 스펙트럼은 18 변형을 추적하는데 사용될 수 있고 구조적 위상 인해 19 변경온도, 수압 또는 와이어의 굽힘. 아직 입증하는 동안, 몇 가지 자기 극단적 인 나노 와이어에서 가진에 그들을 탐색 할 수 있도록 라만 산란으로 이어질 것 스핀 가능성이 높습니다. spectroelectrochemical 셀에 유지 샘플 라만 산란 연장 극단적 나노 튜브와 호스트 (20) 사이의 전하 전송을 검사하는데 사용될 수있다. 특성화 도구로서 라만 분광법은 나노 와이어 종류와 품질 (21)의 비접촉, 비파괴 측정하는 방법을 제공한다. 그것은 제조 및 / 또는 정제 후 샘플을 특성화하기위한 도구로서 이용 될 수있는 나노 와이어 트랜지스터 또는 적어도 부분적으로 투명 필요한 광자 에너지에있다 복합체와 같은 장치에 포함 된 경우에도. 공명 라만 산란 (RRS)에 대한 직접적인 대안을 제공 할 수있는 하나의 기술은 없다; 그러나 일부 ASPE 중첩 다른 기술의 범위에있다기능의 캐럿이 방법. 극단적 나노 UV-VIS-NIR 흡수 측정 22 쿠폰보다 간단한 기술의 광학 천이 에너지를 결정하는 조건이다. 그러나 특정 구조와 연관된 세트로 다른 광학 기능을 분리 할 수​​있는 다른 구조의 흡광의 앙상블 샘플이다. 공명 라만 산란 광과 진동 스펙트럼의 연결이 때문에 달성 할 수있다. 자외선 VIS-NIR 흡수 측정 하이라이트 공명 라만 에너지 타겟팅 된 두 기술의 조합은 상당히 전체 공정을 단축 할 수있다. 여기 광 발광 스펙트럼 (PLE) (23)는 하나의 샘플에서 상이한 광학 전이를 연결하는 기능을 제공하며; 그러나는 특히 비 - 금속 나노 와이어 일부 작동하며 RRS보다 수행 약간 덜 복잡하며 일반적으로 ENVIRO으로부터 보호 단 분산 샘플을 필요nment 완전히 성공합니다. PLE는 달리, 공명 라만 분광법은 번들과 단 분산 샘플과 동일하게 작동하기 때문에 작은 샘플 준비가 필요합니다. 아직 약간의 사용 동안, 투과 전자 현미경 (TEM) 연구 스펙트럼 범위 내에서 와이어의 광 여기 에너지를 모두 파악하고, 특정 나노 와이어 구조를 식별 할 수있는 나노 와이어의 구조를 분석 하였다 개별 나노 와이어 (24)의 레일리 산란 분광법 . 그러나,이 기술은 RRS와 가능한 진동 에너지 정보를 제공하지 않는다; 수행하는 것은 매우 도전 결코 일반적인 특성 도구로 적합 할 것 없습니다. 진동 에너지 정보의 관점에서 유일하게 현재 가능한 대안은 그러나이 진동 에너지의 다른 세트를 조사함으로써 보완이 아닌 경쟁하기 때문에 선택 규칙에, 가능성이 IR 분광법 (25)이다. 또한 IR은이야pectroscopy는 UV-VIS-NIR 흡수 측정과 같은 앙상블 샘플과 같은 문제에서 겪게됩니다. 이미 설명한 바와 같이 라만 분광법 과학 내의 광범위한 문제에 적용되어왔다. 분자 시스템에서는 재료의 조성을 분석하는 핑거 프린팅 기법으로도 진동 스펙트럼을 결정하고 대한 IR 스펙트럼을 보완하기 위해 사용된다. 그것은 널리 예를 들어 결정 시스템에 이용 된 책의 솔리드 시리즈의 광산란은 구 볼륨이 포함됩니다. 3D 및 2D 시스템의 경우, 공진 여진 표준 선택 규칙의 붕괴와 상호 작용을 정량화하는 능력 선도 라만 프로세스 내의 특정 광학 전이의 기여를 향상시키기위한 전체 산란 강도 등을 향상시키기위한 이하 사용 특정 전자 상태와 라만 스펙트럼에서 관찰의 기진. 보다 최근 라만 분광법이있다 중앙 t카본 나노 튜브, 특히 단일 벽 탄소 나노 튜브의 연구 O. 카본 나노 튜브 연구 21 (1D) 시스템의 공진이 여기 차원 및 3 차원 시스템에 대한 라만 대부분의 애플리케이션대로 선택적 아니지만 반드시 필요하다는 점을 강조하고있다. 비 공진 라만 산란이 관찰되기에 너무 약한 여진 특별히 1D 시스템의 특징있는 상태의 광학 밀도의 강한 반 호브 특이성, 공진 때만 그 때문, 임의 라만 스펙트럼 그 관찰 될 수있다. 따라서, 극단적 인 나노 와이어의 경우에는 라만 분광기의 사용은 라만 분광법이 물질을 연구에 적용되기 전에 샘플의 나노 와이어 모두의 공진을 찾기 위해 전체 공명 라만 측정을 필요로한다.

<table><tbody><tr><td>탄소 나노 튜브</td><td>Nanointegris</td><td>NI96</td><td></td></tr><tr><td>탄소 나노 튜브</td><td>개인</td><td></td><td>합성은 Eurasian Chem.-Technol. J., 5, 7-18 (2005)에 설명되어 있습니다.</td></tr><tr><td>수은 텔루라이드</td><td>VMR</td><td></td><td>99.999% 금속 기준</td></tr><tr><td>실리카 석영 튜빙</td><td>H. Baumbach & Co.&nbsp;</td><td></td><td>다양한 직경과 길이가 사용됨; 일반적으로 1&nbsp; cm 외경, 0.8&nbsp; cm ID 및 8&nbsp; cm 길이.</td></tr><tr><td>튜브 퍼니스</td><td>Carbolite</td><td>MTF-12/38/250</td><td></td></tr><tr><td>JEOL ARM 200F&nbsp;</td><td>절&nbsp;</td><td></td><td>200kV 고해상도 TEM 80kV에서 작동하며 CEOS 하드웨어 Cs(Spherical Aberation) 이미징 교정기가 장착되어 있습니다. Cs가 0.001mm로 수정되었습니다.</td></tr><tr><td>SC1000 ORIUS 카메라</td><td>Gatan CCD</td><td></td><td>크기 4,008 x 2,672</td></tr><tr><td>디지털 현미경 사진 Suite 2.31</td><td>Gatan</td><td></td><td>64비트 버전</td></tr><tr><td>XMax X-ray Microanalysis&nbsp;</td><td>Oxford Instruments</td><td></td><td>이 검출기는 실리콘 드리프트 감지(SDD) 원리를 사용합니다. 직경 1nm 전자 프로브.</td></tr><tr><td>Crystalmaker Ver 8.7</td><td>Crystalmaker</td><td></td><td>이미지 시뮬레이션을 위한 결정 조각 조립에 사용</td></tr><tr><td>Nanotube Modeler</td><td>JCrystalSoft &copy; 2015-2015</td><td>나노튜브 모델</td><td></td>생성에 사용됨</tr><tr><td>SimulaTEM</td><td>Private</td><td></td><td>Ultramicroscopy, 110, 95-104 (2010).</td></tr><tr><td>Verdi V8 펌프</td><td>Coherent</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mira 900 Ti:Sapphire</td><td>Coherent</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Volume Bragg Grating</td><td>Optigrate</td><td></td><td>사양 680-720&nbsp; nm</td></tr><tr><td>Photonetc TLS 850 LLTF&nbsp;</td><td>Photonetc</td><td></td><td>700-1,000&nbsp 사이로 조정 가능; nm</td></tr><tr><td>LMPLAN IR 50X Mircoscope Objective</td><td>Olympus</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cryostat</td><td>Oxford Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Triple Raman Spectrometers</td><td>Princeton Instruments</td><td></td><td>triple 600&nbsp; nm 격자 사용 900, 900, 1,800&nbsp; 라인 / mm</td></tr><tr><td>CCD</td><td>프린스턴 인스트루먼트</td><td></td><td>딥 고갈, UV 강화 액체 N2 냉각 실리콘 CCD</td></tr></tbody></table>

극단적 인 나노 와이어 및 기타 1d 시스템의 공명 라만 분광법

Resonance Raman Spectroscopy of Extreme Nanowires and Other 1D Systems

이 논문은 탄소 나노튜브가 있는 상태에서 다양한 무기 고체를 용융하여 원자 1-5개에 해당하는 직경을 가진 나노와이어를 생성하는 방법을 간략하게 설명합니다. 이 나노 와이어는 나노 와이어의 소형화의 한계라는 점에서 극단적이며, 그들의 행동은 직경이 감소함에 따라 더 큰 나노 와이어의 행동에 대한 단순한 외삽이 항상 아닙니다. 그런 다음 이 논문은 극한의 나노와이어에서 라만 스펙트럼을 얻는 데 필요한 방법과 1D 시스템이 상태의 광학 밀도에서 나타내는 van Hove 특이점으로 인해 광자 여기 에너지의 올바른 선택을 결정하는 것이 중요하다는 사실을 설명합니다. 1D 시스템의 라만 분광법에서 관찰된 공진의 광자 에너지 의존성을 결정하는 데 필요한 기술, 특히 8% 이상의 노이즈를 가진 라만 단면을 측정하고 샘플 온도의 함수로 공진의 변화를 측정하는 방법을 설명합니다. 이 논문은 라만 산란이 레이저 여기 강도의 강도에 선형적으로 비례하도록 하는 것의 중요성을 설명합니다. 또한 라만 산란의 편광 의존성을 사용하여 캡슐화된 1D 시스템의 라만 산란을 샘플의 다른 외부 구성 요소의 라만 산란과 분리하는 방법을 설명합니다.

이 논문은 탄소 나노튜브에 용융 침투를 통해 극한의 나노와이어를 생산하는 방법과 진동 및 광학 여기 에너지를 결정하기 위해 공명 라만 분광법을 사용하여 1D 시스템을 특성화하고 조사하는 방법을 설명합니다.

극단적 인 나노 와이어 및 기타 1D 시스템의 공명 라만 분광법

This paper briefly describes how nanowires with diameters corresponding to 1 to 5 atoms can be produced by melting a range of inorganic solids in the ...

이 절차의 전반적인 목적은 시료 온도에 따른 1차원 시스템의 날카로운 라만 공명을 안정적으로 측정하는 것입니다. 이 방법은 나노와이어 분야의 핵심 질문인 진동 및 광학 여기 에너지와 시료의 특성 및 품질과 같은 문제에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 하나 이상의 구조를 포함하는 시료 내 나노와이어의 진동 모드와 전자 전이 상태를 직접적으로 연관시킬 수 있다는 점입니다.저희 실험실의 대학원생인 Joe Spencer가 라만 실험 과정을 시연하겠습니다. 이 절차를 시작하려면, 약 50 mg의 단일벽 탄소 나노튜브를 건조 공기 중에서 450 °C로 예열하십시오. 아르곤 글로브 박스 내에서, 예열된 나노튜브 약 20 mg과 동일한 부피의 충전재를 마노 절구와 절구공이를 사용하여 20분 이상 갈아주며, 힘을 가해 밀접하게 혼합하십시오.글러브 박스 내에서 혼합물 전체를 한쪽 끝은 밀봉되고 다른 쪽은 열려 있는 실리카 쿼츠 앰플로 옮깁니다. 나노튜브 혼합물이 들어 있는 앰플을 적당한 진공 상태에서 밀봉합니다. 머플 가마에서 밀봉된 앰플을 분당 약 5 °C의 승온 속도로 충전재의 녹는점보다 약 100 °C 더 높은 온도까지 가열합니다.가열로에서 냉각된 앰플을 꺼낸 후, 이를 깨뜨려 사용하십시오. 라만 분광법을 위한 시료 준비가 완료되면, 제조사의 프로토콜에 따라 가변 레이저 광원을 사용하여 입사 파장을 원하는 값으로 설정하십시오. VBG(volume brag grating)를 수직축을 중심으로 회전시켜 VBG를 통한 레이저의 투과율을 낮추십시오.그 다음, VBG 미러 마운트를 사용하여 미세 조정합니다. 브래그 반사 빔(brag-reflected beam) 경로에 미러를 배치하여 빔을 VBG로 다시 역반사시킵니다. VBG를 통해 역반사된 빔이 투과되지 않도록 미러를 조정합니다.이어서, 조리개 1을 통해 투과되는 레이저 출력을 측정합니다. 그런 다음 VBG와 후방 반사 거울을 미세 조정하여 레이저 출력의 투과도를 최대화합니다. 관련 빔 스플리터에서 반사된 빔이 두 대의 빔 관찰 카메라에 맺히도록 위치를 재조정하여, 포스트 필터 거울이 레이저 빔을 미리 정의된 경로로 되돌리도록 조정합니다.레이저가 동일한 시료 지점에 위치하지 않을 경우, 샘플링 영역의 변화와 분광기로 결합되는 빛의 방식 차이로 인해 신호에서 50% 이상의 변동이 발생할 수 있습니다. 분광기로 간접 산란시켜 레이저 광자 에너지를 측정하십시오. 반파장판을 조절하여 대물렌즈에 입사되는 출력을 약 1 mW로 설정하십시오.이미징 광학계를 사용하여 샘플 이미지를 확인하고, 레이저 스폿이 비점수차 없이 원하는 위치에 있는지 확인하십시오. 레이저 스폿이 실리콘의 깨끗한 영역에 초점이 맞춰지도록 샘플 위치를 조정하십시오. 이 시점에서 분광기를 0차 회절차수로 설정하십시오.분광계에 내장된 관찰 카메라를 사용하여 분광계의 첫 번째 단에 있는 입력 슬릿의 이미지를 확인하십시오. 제조사의 프로토콜에 따라 분광계 소프트웨어를 설정하여 실리콘 라만 피크의 라만 산란을 수집하십시오. 출력을 10 milliwatts로 설정하십시오.그 다음, 초점을 맞추기 위해 1초 노출로 라만 스펙트럼을 반복적으로 측정합니다. 그런 다음, 520 inverse centimeters에서 명확한 실리콘 피크가 관찰될 때까지 시료의 Z축 초점을 조절합니다. 입력 반파장판, 입력 렌즈 및 시료의 Z축 초점을 조절하여 이 신호를 최대화하십시오.원하는 온도를 4 K로 설정하고, 시스템이 약 40분 동안 평형 상태에 도달하도록 둡니다. 제조사의 프로토콜에 따라 노출 시간을 1초로 설정하여 전하결합소자(CCD)로 라만 스펙트럼을 획득합니다. 스테이지 컨트롤러를 사용하여 시료의 Z축 초점 위치를 조정함으로써 전력계의 반사 전력을 최대화합니다.마지막으로, 충분한 신호를 얻을 수 있도록 적절한 노출 시간을 설정하여 라만 스펙트럼을 획득합니다. 극한 나노와이어의 라만 스펙트럼에서는 단일 포논 및 다중 포논 라만 피크를 포함한 진동 여기로 인한 여러 피크가 관찰됩니다. 특정 라만 특성이 모물질의 나노입자나 덩어리가 아닌 나노와이어와 관련이 있음을 보여주는 핵심 지표는 여기에 표시된 것과 같은 특징적인 편광 의존성입니다.무작위로 배열된 1차원 시스템 앙상블에서 발생하는 라만 산란은 여기 레이저 광과 동일한 방향으로 우선적으로 편광되며, 3:1의 대비비를 가지고 특유의 8자 모양을 나타냅니다. 텔루륨화 수은(Mercury telluride) 극미세 나노와이어의 라만 산란 강도에 대한 여기 강도 의존성의 대표적인 측정 결과가 여기에 제시되어 있습니다. 라만 강도는 초기에 선형적으로 증가하다가, 신호가 포화되는 경향을 보이며 비선형적 거동을 나타내기 시작합니다.온도가 상승함에 따라 스펙트럼 폭이 넓어지고, 모드의 중심 이동은 연화됩니다. 온도에 따른 강도의 감소는 주로 온도 상승으로 인해 공명에 관여하는 광학 상태의 결맞음 수명이 감소하기 때문이며, 이는 라만 산란이 흡수 측정으로 가능한 수준을 훨씬 넘어서는 정보를 제공할 수 있다는 명확한 증거입니다. 이 절차를 수행할 때, 프로세스의 재현성을 모니터링하는 것이 중요하다는 점을 기억하십시오.이 절차를 체계적으로 따르면, 사용자는 동일한 파장에 대해 라만 산란 강도의 10% 이내 오차로 반복 측정을 수행할 수 있습니다.

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우리는 수직으로 정렬 작은 분자 유기 나노 와이어의 초고 밀도 배열을 제조하기위한 간단한 방법을보고합니다. 이 방법은 저렴 임의의 기판에 성장 할 수있는 복잡한 heterostructured 하이브리드 나노 와이어 형상의 합성 수 있습니다. 이러한 구조는 유기 전자 공학, 광전자 공학, 화학 감지, 태양 전지 및 스핀 트로닉스의 잠재적 인 응용 프로그램이 있습니다.

임의 기판에 수직으로 정렬 작은 분자 유기 나노 와이어의 초 밀도 배열

우리는 분석적으로 정의 된 다중 입자 포논 가둠 모델을 이용한 라만 분광기를 이용하여 정량 방식으로 반도체 나노 결정의 크기 분포를 결정하는 방법을 보여준다. 얻어진 결과는 투과 전자 현미경 및 광 발광 스펙트럼과 같은 다른 크기의 분석 기술과 우수한 일치한다.

다중 입자 Phonon은 감금 모델 라만 분광학을 이용하여 나노 결정 크기 분포의 특성

원고는 레이저 제한 해상도와 광발광(PL) 분광법을 모두 통합하는 포논 보조 준공진 형광 분광법의 방법을 설명합니다. 이 방법은 광학 포논을 사용하여 에너지 영역에서 원자와 같은 반도체 구조의 선폭 제한 해상도 스펙트럼을 제공합니다. 이 방법은 또한 단일 분광계 광학 분광학 설정으로 쉽게 실현할 수 있습니다.

높은 해상도 포논 도움을 준 공명 형광 분광학

3 차 광학 비선형 감수성과 관련된 비선형 현상의 효율적인 생성 Χ (3) 삼중 공진 실리카 마이크로 스피어의 상호 작용이 논문에 제시되어있다. 보고 여기의 상호 작용은 다음과 같습니다 자극 된 라만 산란 (SRS) 및 자극 된 안티 - 스톡스 라만 산란 (SARS)를 포함하는 네 개의 파 혼합 처리합니다.

Microspherical 위스퍼 링 갤러리 모드 공진기에 자극 스톡스와 Antistokes 라만 산란

펨토초 시간 해결에 대한 신호 생성 및 최적화, 측정, 데이터 수집 및 데이터 처리에 대한 세부 정보가 설명되어 있습니다. 톨루엔에서 β-카로틴의 흥분 상태 역학에 대한 근적외선 자극 라만 연구가 대표적인 응용 분야로 나타났다.

기능성 π-컨쥬게이트 시스템의 초고속 시간 해결 근거리 자극 라만 측정

액체의 초고속 레이저 어블레이션은 액체/공기 환경에서 나노 물질(나노 입자[NP] 및 나노 구조[NS])을 합성하기 위한 정밀하고 다재다능한 기술입니다. 레이저 절제 나노 물질은 라만 활성 분자로 기능화하여 NS/NP 위 또는 근처에 배치된 분석물의 라만 신호를 향상시킬 수 있습니다.

표면 강화 라만 산란 기반 감지 응용 분야를 위한 초고속 레이저 절제 나노 입자 및 나노 구조

이 프로토콜은 표면 강화 라만 산란 분광법 및 이미징을 사용하여 단일 나노 입자의 전기화학적 이벤트를 모니터링하는 방법을 설명합니다.

Surface-Enhanced Raman Scattering Spectroscopy and Microscopy를 사용한 단일 나노입자의 전기화학 추적

컴팩트하고 초안정한 이중 굴절 간섭계를 기반으로 한 광시야 푸리에 변환 현미경은 2D 검출기의 모든 픽셀에 대해 스펙트럼을 병렬로 획득할 수 있게 합니다. 시간 영역 접근법은 광발광과 라만 신호의 분리를 가능하게 하며, ~1 μm 공간 해상도와 23 cm-1 스펙트럼 해상도로 빠른 라만 매핑(~5 ms/pixel)을 가능하게 합니다.

다중 모드 광시야 푸리에 변환 라만 현미경

싱크로 마이크로 회절 기법과 결합 된 레이저 가열 다이아몬드 모루 세포 연구자들은 극단적 인 압력 및 온도 (PT) 조건에서 물질의 새로운 단계의 성격과 특성을 탐색 할 수 있습니다. 이기종 샘플을 특성화 할 수...

극단적 인 압력과 온도에서 합성 부위 회절

실리콘 계면의 표면 도핑에 대한 자세한 절차가 제공됩니다. 매우 얕은 표면 도핑은 인을 함유한 단층과 신속한 어닐링 공정을 사용하여 입증됩니다. 이 방법은 거시적 영역 표면과 나노 구조의 도핑에 사용할 수 있습니다.

유기 화합물을 사용하여 실리콘 표면과 나노 와이어의 단층 연락 도핑

학습하세요 극단적 나노와이어의 공명 라만 분광법을 이용한 진동 및 광학 여기 에너지 측정 방법입니다. 탄소 나노튜브 내 용융 침투로 제조된 1차원 시스템의 특성을 정밀 분석할 수 있습니다.

극단적 인 나노 와이어 및 기타 1D 시스템의 공명 라만 분광법

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