拉曼光谱技术在材料科学研究中的应用    

拉曼光谱在材料科学中是物质结构研究的有力工具，在相组成界面、晶界等课题中可以做很多工作。包括：

（1）薄膜结构材料拉曼研究：拉曼光谱已成CVD（化学气相沉积法）制备薄膜的检测和鉴定手段。拉曼可以研究单、多、微和非晶硅结构以及硼化非晶硅、氢化非晶硅、金刚石、类金刚石等层状薄膜的结构。

（2）超晶格材料研究：可通过测量超晶格中的应变层的拉曼频移计算出应变层的应力，根据拉曼峰的对称性，知道晶格的完整性。

（3）半导体材料研究：拉曼光谱可测出经离子注入后的半导体损伤分布，可测出半磁半导体的组分，外延层的质量，外延层混品的组分载流子浓度。

（4）耐高温材料的相结构拉曼研究。

（5）全碳分子的拉曼研究。

（6）纳米材料的量的子尺寸效应研究。

拉曼散射光谱具有以下明显的特征

a.拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而不同，但对同一样品，同一拉曼谱线的位移与入射光的波长无关,只和样品的振动转动能级有关；

b.在以波数为变量的拉曼光谱图上，斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分布在瑞利散射线两侧, 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的子的能量。

c.一般情况下，斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。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。

激光拉曼光谱原理

激光拉曼光谱是一种测定物质分子成分的微观分析技术，是激光光子与宝石分子发生非弹性碰撞后，改变原有入射频率的一种分子联合散射光谱，通常将这种非弹性碰撞的散射光谱称之为拉曼光谱。波数的改变量即为拉曼位移，拉曼位移由宝石分子结构的振动能级所决定，而与辐射光源无关，这即为拉曼效应的基本内涵。

便携式拉曼光谱仪关键部件

一台完整的拉曼光谱仪通常由激光器(光源)、样品外光路、色散系统、信号接收系统和信息处理系统几大部分组成。相对于好的实验室系统，便携式拉曼设备的内部部件更简单且模块化程度更高，其关键的零部件包括光源模块、光谱仪模块以及拉曼探头三样。国产拉曼采用的光谱仪相较进口产品存在一定差距，主要体现在光谱分辨率、噪声控制等方面。在激光光源模块领域，国内外拉曼大部分选用的激光器在体积和能量方面基本一致，主要在线宽和输出稳定方面存在差异。但仅针对便携式拉曼设备的应用来说，以上几个关键部件国内外厂商的技术水平相差已经不大，国产产品正在靠近国外同类产品的水平。