实用干货丨解析常见碳材料的拉曼光谱`
碳材料拉曼分峰拟合
碳材料拉曼分峰拟合
碳材料是一类重要的材料，具有很多优异的物理和化学性质，广泛应用于能源、电子、催化和生物医学等领域。
拉曼光谱是一种无损、非破坏性的表征碳材料结构和性质的方法，已成为碳材料研究的重要手段。
拉曼光谱中的峰对应着不同的振动模式，可以提供关于材料结构、缺陷和功能化改性等信息。
但是，由于碳材料的复杂性，拉曼光谱中的峰往往非常复杂，需要进行拟合才能提取有意义的信息。
本文将介绍碳材料拉曼分峰拟合的原理和方法，包括高斯函数和洛伦兹函数的拟合、背景去除和拟合参数的优化等内容。
同时，还介绍了一些常用的拉曼分峰拟合软件和工具，方便读者进行实际操作。
最后，通过具体的案例分析，展示了拉曼分峰拟合在碳材料研究中的应用和意义。
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碳量子点拉曼光谱
碳量子点拉曼光谱
碳量子点拉曼光谱是一种表征碳量子点结构和性质的技术手段。
拉曼光谱是利用物质分子在散射光中发生频率变化的现象进行分析的方法。
对于碳量子点而言，它们的尺寸通常在纳米级别，因此其电子结构和振动模式与大尺寸的碳材料有所不同，这也导致了其特殊的光学性质。
通过测量碳量子点的拉曼光谱，可以获得关于其晶格结构、表面化学组成以及内部电子行为等方面的有价值信息。
拉曼光谱图可以反映出碳量子点的振动模式，如D带、G带和2D带等。
其中，D带代表着碳材料的缺陷或杂质引起的结构失序，而G带则代表着碳材料的有序晶格振动。
2D带则是二维材料独有的特征，代表了由双层碳原子组成的振动模式。
通过对碳量子点拉曼光谱的分析，可以确定其结晶度、尺寸分布、表面功能化基团以及纳米结构等信息。
此外，拉曼光谱还可以用于研究碳量子点的光学性质，如发光机制和能带结构等。
通过对这些信息的获取和分析，可以为碳量子点的合成方法优化、表面修饰以及在光电器件等领域的应用提供重要的指导。
综上所述，碳量子点拉曼光谱是一种非常有用的技术手段，可以帮助我们深入了解碳量子点的结构和性质，并且在材料科学和纳米技术研究中具有广泛的应用前景。
拉曼光谱 炭黑
拉曼光谱炭黑
拉曼光谱是一种分析技术，通过测量散射光的频率变化来提供关于分子振动和转动的信息。
对于炭黑（Carbon Black），拉曼光谱可以用来研究其分子结构和振动模式。
炭黑是一种由碳原子构成的黑色颗粒，通常用作橡胶、沥青、颜料等的添加剂。
在拉曼光谱中，可以观察到与碳原子振动和结构相关的峰值和谱带。
一些可能出现在炭黑拉曼光谱中的特征包括：
1.G带（G band）：代表石墨晶格振动，与碳原子的平面振动
有关。
2.D带（D band）：代表非晶形碳或缺陷，通常与炭黑中的结
构缺陷相关。
通过分析这些峰值和其他特征，可以获取关于炭黑样品的结构信息。
需要注意的是，拉曼光谱也受到样品制备和实验条件的影响，因此在解释结果时需要考虑这些因素。
常见碳材料及其拉曼光谱(精)
常见碳材料及其拉曼光谱陈翠红 200& 12.02三维的石金刚石 二维的石9烯・碳纳米带 一维的《纳米管•《纳米线 *维的富《烯(Ceo)S 筑学家理査《 •巴克明斯特•富«(Richard Buckminster Fuller) 设计的美国万国席览馆球形n 顶»壳＜氛.常见的碳材料有:占::石墨的拉曼光谱自然界中并不存在宏观尺寸的石S单晶，而是含有许许多多任《取向的微小晶粒(HHIuni) •高定向热解石星(HOK；)是人工生长的一种石星.其碳平面几乎完美地沿其垂直方向堆*.然而沿着石星平面内・晶粒仍然存在任竜取向但非常小•CMfMM(I)结构不Ph拉曼光谱不同(2) G-band(*l580cm M是由碳环或长»中的所有原子对的拉伸运动产生的.(3)缺陷和无序诱#n-band (-•I360vm ')的产生•blc)Amorpboin Cwtx>n (a very broadpMk)(4) 我们用D峰与G峰的强度比来衡*碳材料的无序度・Highly oriented pyrolytic graphite (No D❻and) at 1582 cnrJActivated Charcoal (D and G bands ot I3eo. lUOcm')Ramon Spoctmm of OraphlteK T・4Krv・A・ A・fe> I la KMAXUt<Kpe»4v*d U1969)Wfcr**1355CB-1峰的出现归结于微晶尺寸效应使得没有拉*活性的某些声子在选择定W改变后变得有了拉*活性•发现D模对于拉曼活性0«的相对强度与样品中石》微晶尺寸的大小相关.Mbaud的发现及其研究1970年量先报道了无序诱导的I)模.19X1年.一些人利用不同的激发光能量研究了石《的拉*光谱，得出D 模频率随激发光能童的线性移动.斜率在4(450an.1/tY之间.1990年，一些人通过实验总结了D模强度和样品中各种无序或峡陷的相互关系，证明无论石®存在任何形式的无序，D模都会出现•无序诱导的D-band 的产生一双共提拉曼散射D,2D-Band-Double ResonanceD-BandG-Band1 ・ e excitation2. e ・phonon scattering3. defect scattering 4・ E-hole recombination伴随着层数的增加强度提高2D-Bandf■H E(C)Rwran V fl (cm**)-- A r*-才—n2700 2*00AOCn<» fthW (CP'*'}L c excilatian 2. c-phonon scuitcring 3. Phonon uHh uppusilvrocmenluin4. E-hoIe reconibinution激发光能*依聯性石墨的拉曼光谱111«111 K|><-*<• (, r<>w<-<>1 >v <>r111<-*It V S r I ： I- It A N I I ： Ic I ，l< Ip A N |> C II It IM I I A r< *]' II <T M ?< I ：/•/ 小w”・，丿化/ 「“♦"如”切八 / "力. "/< <F«| J71>< <<«iau.4 ik >2/八Af4/u/ E cf 川初”•"山紹•次・ 77管/“n ・Ar Z7f r Z A /«."桁./yr#7l/>. fitrtuttuy不同点不同《«方向的拉曼光谱 (a) 完美石ft 晶体 (b) 有缺陷的石《激发光能«增加. 向离能方向移动・激发光波长衽近任外到近紫外是 性的・ «»4O'S0ca -7er2D 的大*是D 的两俗(a) D 模的相对强度与石ft 微晶尺寸La 的 相互关系-(b) 石》—阶和二阶拉*模的激发光能 *依義性.r IKIUV 7・(11) talMlMl I I M UMII Cur thv D UB O J W Ul tut tlliw tlftUvf will liWM©tMWg. (*> O«lcwlnt«-<l {full «qiBAXM> and v»cMiirv*1 (vp«ti •vmhc4«) frc>qiicntic» of th* t> n>o<1<» M0. U I AA' 4 jg Jj JvM,»1'3 Jk' r'*7；-'iT'~7KwMtMllKPuM b/fu/nnn epcHr 已gy <J / QfTupfuh■ 抄 粒l.MV l-MM> I5«K»lO<A)M fiUMitott u< uxjcii*!kM* vt*v«v<\\ Fiuiii Tl)o«u*vb Xr (Uah I2UUU). ilkv uwuujvu»vi«t* i«Jkvu from rf n/ (IO?KI). P6o«tk rf n l. (I W>H) And Mfhcf </. { VW>J小结療石4「532啊光学膜的拉曼峰强不依说曼实脸中激发光偵抿孚款字詮為谱睑垂亶和平行值摄配.下的蟹度不同’说明石■微晶的尺G*的频率比G 的两倍大・可能是纵向光学声子支的过度弯曲导致•一般来说・非拉曼活性舉动倍頻模的二阶拉《散射在石■中是允许的•爲群欝歸舉番雜盜蠶皺評于与石稣其他SP"*碳材碎石》烯是一种其禁带宽度几乎为寒的半金属/半导体材料 在2006 - 200M 年阖■石•烯已被制成弹道输运A 体伸bidlkw IransiMoDt 平面场效应管（FieW-EfTevI rransislorsh 并且吸引了大批科学家的兴ft■>石ft 烯的手性 Graphene 的结构及其拉曼光谱半金属性ZIGZAGrn V sK'AL Hr VIEWII T M H S石a 烯的拉曼光谱KMitiMit Sprrla-um IB T CU'MphriK' omi < ^ritpIx-iBr t.a'ufA.<7 IcfKirt?'* J <' Meyr 」V ' <? C AMi4<hi * M丿、<«"仇K. S N lum.』i4Mtl A. K-Ckuvi"*Ci4M^W|cr祕rvnnmuviwwr Z? A 冷*W *・ Ctvn/vAAv* CA> A 仏WMT %•从/ 5fM«r 敞 VMV ・Jk MWW^" <J*7wrw<- /idTJi A rr 究 /rf ；r /■*»* 〜4 7W/ ♦彳 I(a) Comparison of Raman spectra at 514 nm for bulk graphite and graphene. They are scaled to have similar height of the 2D peak at 2700 enrV(b) Evolution of the spectra at 514 nm with the number of layers. (c) Evolution of the Raman spectra at 633 nm with the number o( layers.(d) Comparison of the D band at 514 nm at the edge ol bulk graphite and single layer graphene. The fit of the D1 and D2 components ol the D band of bulk graphite is shown. fe) The four components of the 2D band in 2 layer graphene at 514 and 633 nm.mvMv Aar.*«.w Av^rrp Mm Ar4i*< A|/< WV Jm 2lHH»c p«Hi*«hod 34» tKiolwram me we严41*000no! \ 心序W«，3”K I \23 LZ J__ ■ 亠g ―R«nw Sign 、M» ano MM zzn me sm(d) D 峰的产生及峰位的不W (e) 2layer 2D 峰由四个组成Gniphrar 中 f 心无缺IB 存在7ZTDO 2*00^*>3e8wA JMiMfrmam2000B "声子支的分«<1.5cm'' 所以归因为电子能级的分裂电子《带的分 便bilayer 分裂为四个带FIG. X r>R f« the 2D peak in <«* single layer and 1b> hla’crAfTLKL> PHYSICS LETItRS ■、・ 16311｝小MM)Edge chirality determination of graphene by Raman spectroscopyYuMeng You, ZhenHua Na, Tina Yu. and ZeXlaog Shen**Abitri aW flbsfi, ScAorM 今 Hbwwrt/ 耐 MarArmuiirtf/ $d<wrx AAhowgt/iwrfTOjy, Siiguptyr 27S7t ・ (fUceived 21 July 2a»: iMxepiAXi 30 ScpKinbcr 2WJ8. pubiubed uohoe 22 (Xtuber 200»>SCBVSSS一％Bilayer graphene单层及双层graphene2D 峰的双共撮过程%a*r * A■ 1才(C) 3(r• 1 ZigjagFIG. b Color onhnvOpikal Inwge <W * l> pkul MCG S I KT I and the angles between cdgc»・b The statislkat rvsulls oT the anglemeasunments. rhe standard deviation Is 5-4* •c Illustration of the rclatlonship between angles and the chlruUtks of the adjwtnl rdges>...WJArmchaw • •：『：：：：： a*-f ：■:-：■ N->：■：-：■当两相邻迦》的夹角是30- • 90-时. 两边缘有不同的手性• 一个是armchair, 一个是zigzag.无序诱导的口峰的拉曼强度与边^* 手性有关， 在armchair edge 的边缘D 峰强度较强. 在zigzag边缘较弱.nC. J ICJur Rioua l ua hi tni “o di|iln W MT, (H flfr 〈rogX W. and (di <Mr TW wiugvi<inci«* 时 th* ◎ bod tmtwif ・kw ■ fnMww ml 2聘的 «<tW SLC sheet*. TV bur ■ adu -«*nJ 忖 ihr tvm imwv The w|«*-iinpM«J frMTViWi* b yuig X ibr 忙 mdx<hng Ar edfe <lutaJ<> K«e tkM the vbrabty <■< IMi*l) *<feJcieUMaed ” the obM — uf Ek toi< *wa| ■m W/W <« Oe iMC rvtr ■ 5L J C Dr wnk ta H I MO .小结（；2p hem;—般出现三个峰l ）X>«2l）；SLG 的2D 峰是尖悦的融峰，BLG 的2D 峰有四个组成，其他的都是两个组 成・可用来区分石星烯单层与多层・2D 峰起源于动量相反的两个声子參与的双共振拉S 过程.在所有sp2 碳材料中均有发现.石星烯根据边缘的不同・具有不同的手性.用fe*光谱.根据n-band 的拉曼强度可以识别graphene ed 跳的手性・对数百MCG 的研究表明，MCGiiat 夹角是30-的倍»・两相邻边缘的夹角是30- , 90。
碳材料拉曼分峰拟合
碳材料拉曼分峰拟合
碳材料拉曼分峰拟合是一种常用的方法，用于分析和表征碳材料的结构和物理性质。
拉曼分光光谱是一种非常敏感的分析技术，能够探测和分析材料的微观结构和振动特性。
拉曼光谱图可以通过拟合各种谱峰来解析材料的结构和化学组成。
在碳材料的拉曼光谱中，常见的谱峰有D带、G带和2D带，它们分别对应于材料的结构和振动特性。
通过拉曼分峰拟合，可以准确地确定这些谱峰的位置、形状和强度，并进一步分析材料的结构和性质。
此外，拉曼分峰拟合还可以用于研究碳材料的缺陷、应力和表面性质等方面，具有重要的应用价值。
- 1 -。
炭材料的拉曼
炭素材料的拉曼光谱 (Raman spectrum of carbon materials)光通过介质后产生散射光；散射光的波数改变在10～4000cm-1范围内，这部分散射光所形成的光谱称为拉曼光谱。
l928年印度物理学家拉曼(C．V．Raman)首先用苯在实验上证实了这种散射的存在，因而得名。
前苏联物理学家兰茨贝格等在研究石英晶体的散射谱时也观察到这一现象。
20世纪60年代激光问世后，为拉曼技术提供了单色性、偏振性、方向性极好的强光源。
拉曼技术获得了迅速发展，成为材料科学研究中的重要手段之一。
在炭素材料的研究和鉴定中拉曼光谱的应用也日益广泛。
拉曼光谱的产生可用经典图像加以简单说明。
分子振动时各原子问的相对位置发生变化，其电极化率α可写成：(1)式中α0为原子在平衡位置时的电极化率，α1为电极化率随位置变化的部分，ν是原子简正振动频率。
在频率为v的外电场E的作用下，如外电场E的振动为：则分子感生的偶极矩P为：所以，感生偶极矩不但以外电场频率v振动产生弹性散射，而且频率振动产生非弹性散射，并在v的两侧对称分布。
这就是拉曼光谱。
同样，分子转动也可能产生频率改变的拉曼散射。
拉曼散射的频率与入射光频率之差叫拉曼位移，通常也称为拉曼光谱频率。
石墨具有六角碳网结构，网面内晶格振动具有拉曼活性。
这种振动称为E2g 型振动。
E2g型振动有两种E2g (1)和E2g(2).网面的相互振动，称为层面之间的剪切振动模式。
由于石墨网面之间的相互作用很弱，与这种振动相对应的拉曼谱频率很小，只为42cm-1。
E2g为石墨晶格网面内的伸缩振动，有时又称为高频面内振动模式。
这种振动较为强烈，在拉曼谱上对应的频率为l580cm。
结构良好的石墨晶体，在这一频率附近有一尖锐的特征峰，特称为G线或G 带，表征碳的sp2键结构。
结构完美的天然石墨的G线位于1575cm-1。
含有畸变结构的石墨微晶常常还有一条谱线在1350cm-1附近，称为D带。
碳材料的拉曼光谱
无序诱导的D band的产生---双共振拉曼散射 无序诱导的D-band的产生---双共振拉曼散射 的产生---
D,2D-Band-Double Resonance
D-Band G-Band
K
≈ 1580cm −1
1. 2. 3. 4.
e excitation e-phonon scattering defect scattering E-hole recombination
Graphene的结构及其拉曼光谱 的结构及其拉曼光谱
石墨烯的手性 半金属性
石墨烯是一种其禁带宽度几乎为零的半金属/ 石墨烯是一种其禁带宽度几乎为零的半金属/半导体材料 在2006 – 2008年间 石墨烯已被制成弹道输运晶体管(ballistic transistor)， 年间, 石墨烯已被制成弹道输运晶体管 ， 年间 平面场效应管(Field-Effect Transistors)，并且吸引了大批科学家的兴趣 平面场效应管 ，
（d）D峰的产生及峰位的不同 ） 峰的产生及峰位的不同 （e）2layer 2D峰由四个组成 ） 峰由四个组成
(d) Comparison of the D band at 514 nm at the edge of bulk graphite and single layer graphene. The fit of the D1 and D2 components of the D band of bulk graphite is shown. (e) The four components of the 2D band in 2 layer graphene at 514 and 633 nm.
商用石墨 1355cm1355cm-1峰的出现归结于微晶尺寸效应使得没 有拉曼活性的某些声子在选择定则改变后变得 有了拉曼活性。 有了拉曼活性。 发现D模对于拉曼活性G 发现D模对于拉曼活性G模的相对强度与样品中 石墨微晶尺寸的大小相关。 石墨微晶尺寸的大小相关。
碳的拉曼d峰g峰
碳的拉曼d峰g峰
碳是一种广泛存在于自然界中的元素，它的一些物理和化学性质备
受关注。
其中，碳的拉曼光谱是一种重要的工具，可以用来研究碳材
料和其他材料的结构和组成。
在碳的拉曼光谱中，有两个峰非常重要，分别是D峰和G峰。
D峰是拉曼光谱中的一个低频峰，它的位置通常在1350 cm -1左右。
这个峰是由于碳材料中的缺陷或杂质引起的。
例如，碳纳米管中的管
壁缺陷或氧化物杂质可以导致D峰的出现。
因此，D峰的强度可以用
来评估碳材料的结构质量和缺陷程度。
D峰还与碳材料的导电性和机
械性质等方面有关。
G峰是拉曼光谱中的一个高频峰，它的位置通常在1580 cm -1左右。
这个峰是由于碳材料中的sp2杂化碳-碳键振动引起的。
因此，G峰的
强度可以用来评估碳材料中sp2杂化碳-碳键的数量和结构。
G峰还与
碳材料的晶格结构和压力等方面有关。
在扭转石墨烯中，G峰的强度
将发生变化，并与扭转角度相关。
另外，除了D峰和G峰之外，还有其他的拉曼峰与碳材料有关。
例如，二阶D峰、D + D峰、2D峰等也是常见的拉曼峰。
这些峰的强度和位
置也会受到不同结构和缺陷的影响，并为研究碳材料提供更多的信息。
总之，碳的拉曼光谱是一种强大的工具，可以用来评估碳材料的结构
和组成。
D峰和G峰是拉曼光谱中最重要的两个峰，它们的强度和位置可以用来评估碳材料的质量和结构特征。
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1550 1540 1530 1520
0.8 1.0
G+ G-
Semiconducting
1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4
Diameter (nm)
Metallic tubes: G-→LO & G+→TO Semiconducting tubes: G- →TO & G+ →LO
G- diameter dependence → TO circumferential
做计算 找华算
Raman Shift (cm-1)
1600 1590 1580 1570 1560 1550 1540 1530
TO LO
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱG+ G-
Metallic
1600 1590
LO
1580 1570 1560
c. Illustration of the relationship between angles and the chiralities of
the adjacent edges.
做计算 找华算
当两相邻边缘的夹角是30°，90° 时，两边缘有不同的手性，一个是 armchair,一个是zigzag。
做计算 找华算
2D-BAND
层 数 依 赖 性
激发光能量依赖性
1. e excitation
2. e-phonon scattering
3. Phonon with opposite momentum 4. E-hole recombination
做计算 找华算
石墨的拉曼光谱
不同点不同偏振方向的 拉曼光谱 （a）完美石墨晶体 （b）有缺陷的石墨
Graphite: G峰单一，尖锐 对应q==0, mode E2g
Nanotubes: 两个峰 G+ 和 G-. 起源于 graphite E2g Metallic semiconducting
做计算 找华算
G峰的振动模式及其性质
G+: no diameter dependence → LO axial
当夹角是60°时，有相同的手性。
无序诱导的D峰的拉曼强度与边缘 手性有关：
在armchair edge的边缘D峰强度较 强，在zigzag边缘较弱。
做计算 找华算
小结
Graphene一般出现三个峰D,G,2D； D和2D峰具有激发光能量依赖性， SLG的2D峰是尖锐的单峰，BLG的2D峰有四个组成，其他的都是两个组 成，可用来区分石墨烯单层与多层。
（d）D峰的产生及峰位的不同 （e）2layer 2D峰由四个组成
(d) Comparison of the D band at 514 nm at the edge of bulk graphite and single layer graphene. The fit of the D1 and D2 components of the D band of bulk graphite is shown. (e) The four components of the 2D band in 2 layer graphene at 514 and 633 nm.
a1和a2为单位矢量，n,m为整数，手性角θ为手性矢量与a1之间的夹角。
通常用(n,m) 表征碳管结构；也可用直径dt和螺旋角θ表示。
1
dt = Ch / = 3ac−c (n2 + nm + m2 )2 / = tan−1[ 3m /(m + 2n)]
对于不同类型的碳纳米管具有不同的m,n值。
做计算 找华算
Graphene的结构及其拉曼光谱
半金属性
石墨烯的手性
石墨烯是一种其禁带宽度几乎为零的半金属/半导体材料
在2006 – 2008年间, 石墨烯已被制成弹道输运晶体管(ballistic transistor)， 平面场效应管(Field-Effect Transistors)，并且吸引了大批科学家的兴趣
常见的碳材料有: 三维的石墨，金刚石 二维的石墨烯，碳纳米带 一维的碳纳米管，碳纳米线 零维的富勒烯（C60）
建筑学家理查德·巴克明斯特·富勒 （Richard Buckminster Fuller） 设计的美国万国博览馆球形圆顶薄壳建筑。
做计算 找华算
石墨的拉曼光谱
自然界中并不存在宏观尺寸的石墨单晶，而是含有许许多多任意取 向的微小晶粒（100um）。
做计算 找华算
奇妙的碳纳米管“太空电梯”的绳索
具有极好的可弯折性 密度小，硬度强，钢的100倍
最细的碳纳米管 (0.4 nm)
2000年，香港科技大学的汤子康博士即宣布发现 了世界上最细的纯碳纳米碳管0.4nm，这一结果 已达到碳纳米管的理论极限值。
做计算 找华算
碳纳米管的结构
沿不同点阵方向卷曲二维石墨烯可形成不同类型的碳纳米管 手性矢量Ch = na1+ ma2
2D峰起源于动量相反的两个声子参与的双共振拉曼过程。在所有sp2 碳材料中均有发现。
石墨烯根据边缘的不同，具有不同的手性，用拉曼光谱，根据D-band的 拉曼强度可以识别graphene edge的手性。
对数百MCG的研究表明，MCG边缘夹角是30°的倍数。 两相邻边缘的夹角是30°，90°和150°时，两边缘有不同的手性，一个
做计算 找华算
激发光能量增加，D模频率向高能方向移动。 激发光波长在近红外到近紫外是线性的，斜率 40~50cm-1/ev 2D的大概是D的两倍 （a）D模的相对强度与石墨微晶尺寸La的相互关 系。 （b）石墨一阶和二阶拉曼模的激发光能量依赖性。
做计算 找华算
小结
对完美石墨，~1580cm-1的E2g光学膜的拉曼峰强不依赖于拉曼实验中激 发光偏振方向。
做计算 找华算
无序诱导的D-BAND
在Si/SiO2衬底上CVD法生长的离散单臂碳纳米管的大量拉曼光谱中，有一般 有强度很弱的D-band信号 与缺陷石墨D-band相比：较小的线宽7—40，反应电子和声子的量子限制效应。 存在非对称展宽。 D谱带频率与直径有关，满足wD=wD0+C/dt 对于双共振相关的过程是正的，强化了D普带频率。在弹性常数效应情况下，
高定向热解石墨（HOPG）是人工生长的一种石墨，其碳平面几乎完 美地沿其垂直方向堆叠，然而沿着石墨平面内，晶粒仍然存在任意 取向但非常小。
做计算 找华算
石墨的拉曼光谱
（1）结构不同，拉曼光谱不同 （2）G-band(~1580cm-1)是由碳环或长链中
的所有sp2原子对的拉伸运动产生的。 （3）缺陷和无序诱导D-band（~1360cm-1）的 产生。 （4）一般我们用D峰与G峰的强度比来衡量碳 材料的无序度。
wD0就是二维石墨中观察到的频率数值。 在实验中还发现扶手椅型与锯齿形的单臂碳纳米管的D普带有24cm-1的频差。
做计算 找华算
CVD法， C源：甲烷 Length：10um 直径：平均2nm
做计算 找华算
D峰半高宽20cm-1
激发光能量降低最强 RBM的频率提高。 原因：管管相互作用，内外 管相互作用 WRBM=224/d+1 一般外管d>1.5nm W>160cm-1的峰只要 来源于内管直径 (b) A close-up view of the RBM of the DWNTs at different Ela做se计r 算exc找it华a算tion
做计算 找华算
石墨烯的拉曼光谱
Graphene中 心无缺陷存在
(a) Comparison of Raman spectra at 514 nm for bulk graphite and graphene. They are scaled to have similar height of the 2D peak at 2700 cm-1. (b) Evolution of the spectra at 514 nm with the number of layers. (c) Evolution of the Raman spectra at 633 nm with the number of la做ye计r算s. 找华算
CVD方法制备的单臂碳纳米管 SWNTs的平均直径1.85nm
做计算 找华算
普通的单个SWNTs的拉曼光谱有三个 峰，RBMs D G RBM的频率=A/dt 实验测定A=248cm-1nm，Si/SiO2上生 长的离散SWNTs比较准确。 D峰的频率依赖于激发光能量和直径。
做计算 找华算
碳纳米管的拉曼光谱G-band
m=n, θ=30o, 单臂纳米管。 Armchair
n或m=0, θ=0o , 锯齿形纳米管。Zigzag
θ处于0o 与30o之间，手性纳米管。chiral
做计算 找华算
Zigzag chiral
二维石墨片的卷曲，沿不同点阵方向卷曲可形成不同类型的碳纳米管
做计算 找华算
碳纳米管的性质
碳纳米管的性质强烈依赖于直径和手性，直径越小，电子的状态与sp2 差别越大，表现的量子效应越明显。
做计算 找华算
Bilayer graphene
单层及双层graphene 2D峰的双共振过程 声子支的分裂<1.5cm-1 所以归因为电子能级的分裂
电子能带的分裂， 使bilayer分裂为四个带
做计算 找华算
FIG. 1. Color online a. Optical image of a typical MCG sheet and the angles between edges. b. The statistical results of the angle measurements.The standard deviation is 5.4°.