[原创]经典文献翻译-拉曼分析（C膜） [复制链接]

Title:  Diamond-like amorphous carbon  
Author:  Robertson, J.a  
Affiliations:  a. Engineering Department, Cambridge University, Cambridge CB2 1PZ, UK  
Keywords:  Diamond-like carbon; Properties; Applications  
Abstract (English):  Diamond-like carbon (DLC) is a metastable form of amorphous carbon with significant sp3 bonding. DLC is a semiconductor with a high mechanical hardness, chemical inertness, and optical transparency. This review will describe the deposition methods, deposition mechanisms, characterisation methods, electronic structure, gap states, defects, doping, luminescence, field emission, mechanical properties and some applications of DLCs. The films have widespread applications as protective coatings in areas, such as magnetic storage disks, optical windows and micro-electromechanical devices (MEMs).

Publisher:  Elsevier Science  
Language of Publication:  English  
Item Identifier:  S0927-796X(02)00005-0  
Publication Type:  Miscellaneous  

拉曼光谱是一种常规非破坏性结构分析方法，常用于金刚石[215-217]、石墨、类金刚石碳膜和碳纳米管[14]的精细结构分析。纯金刚石的拉曼特征峰位于1332cm^-1，对应T_2g对称带中心模式。单晶石墨有两个峰：1580cm^-1，标记为“G”，对应E_2g对称中心模式，伸缩振动；42cm^-1，对应石墨片层间振动的E_2g模式。无序石墨除了具有1580cm^-1的G峰外，大约在1350cm^-1处还有一特征峰，标记为“D”，对应A_1g对称模式，属于K带边环呼吸振动[218]。sp¹的C-C键伸缩振动的特征峰位于2100-2200cm^-1（出自文献219）。G和D峰在大部分无序碳的拉曼光谱中占主导地位，甚至某些碳材料并不具备特别的石墨有序[219]。因此，拉曼光谱被用于类金刚石碳膜的结构检测以获得结构信息甚至sp³键含量。             

备注：非晶碳的可见拉曼光谱有1个或2个主峰和一些小的调制峰，大约在1100-1200cm^-1和1400-1500cm^-1。             

拉曼散射是晶格振动导致的极化率变化
      引起的光散射[220]：式中
      是波矢k的极化率，Q是波矢q的声子振幅。极化率变化导致入射声子吗。非弹性散射为散射声子
      。其中w
   和
      为声子频率。拉曼截面表示，电子由基态激发到能量为E的虚态(virtual state)或者实态（real state）将导致极化，激发到实态的产生的极化被称为共振拉曼[220]。

非晶材料中，周期性完全丧失，而且光子和声子的跃迁k选律将不再成立。这种情况下，非晶网络的红外和拉曼对应于态振动密度（VDOS）G(ω)乘以合适的以矩阵元（matrix element）C(ω)。这就是拉曼光谱的Shuker-Gammon公式[221]，红外和拉曼光谱通常相互辉映，如在a-Si中就是如此[221-223]，但对于a-C却并不成立。G峰和D峰在拉曼光谱中占主导的原因之一是sp²散射在a-C中占主导。π态能量低于σ态，因此π态更容易发生极化。从而，sp²序列（sites）的拉曼截面比sp³序列大50-230倍，甚至在sp³占主导的ta-C中（仅含有10-15%的sp²成分），G峰和D峰在拉曼光谱中仍占主导。然而，拉曼并不简单地取决于sp²序列的态振动密度，其深层原因是矩阵元具有比在σ键网络中更强的作用。拉曼光谱是由sp²序列决定的，而不是由sp²分数决定的。

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[此贴子已经被作者于2008-11-2 19:22:49编辑过]