紅外光譜和拉曼光譜

1、關(guān)于紅外光譜與拉曼光譜第一張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月你知道什么有機物名稱及分子式？（請六人一組，寫出盡可能多的有機物名字和分子式）第二張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月目前人類已知的有機物達(dá) 8000 多萬種烷烴，烯烴，炔烴，環(huán)烷烴，芳香烴，雜環(huán)化合物，醇，芳香醇，酚，醚，醛，羧酸，羧酸衍生物（酰鹵，酰胺，酸酐），酯，胺，腈，氨基酸，肽，蛋白質(zhì)，糖類第三張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月C的不同形態(tài)?第四張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月思考1：不同分子，不同形態(tài)本質(zhì)的不同？電子數(shù)目？元素種類？原子與原子之間鏈接方式？思考2：紅外光譜和Raman光譜的基本原理？

2、畫圖解釋第五張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.1 紅外光譜的基本原理 1800年，英國天文學(xué)家赫歇爾首次發(fā)現(xiàn)紅外光 來源于分子振動能級間的躍遷 振-轉(zhuǎn)光譜：振動能級間的躍遷通常會伴隨轉(zhuǎn)動能級 紅外光譜已經(jīng)成為物質(zhì)鑒別、化合物結(jié)構(gòu)分析的主要手段第六張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.1.1 紅外光譜概述聚苯乙烯薄膜的紅外吸收光譜 第七張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月紅外光譜波段的劃分THz的頻率、波長、波數(shù)？與物質(zhì)的什么運動相關(guān)？第八張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月Teraherz spectrum1THz: 4 meV, 0.1-10 THz，遠(yuǎn)紅外和微波之間

3、半導(dǎo)體激子束縛能，光學(xué)聲子，超導(dǎo)能隙，磁場作用下Landau能級間隔，生物大分子振動能級，凝聚態(tài)和液體中載流子的響應(yīng)第九張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.1.2 振動頻率(1)分子振動能級 (2)振動選律：相鄰振動能級之間的躍遷是允許的 (3)振動基頻(4)非簡諧振動下，能級躍遷可以為 即倍頻或合頻也是允許的鍵力常數(shù)，與原子間的作用力大小相關(guān)第十張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月n=0時，振動能？雙原子分子振動能級的能量是量子化的，雙原子分子振動在 n = 0 時能量最低，即在絕對零度 時，振動能量為 1/2h，該能量也被稱為零點能。零點能的存在表明即使在絕對零度的條件下， 分

4、子還是不斷地進(jìn)行振動。當(dāng)入射紅外線的能量與振動能級差相同 時， 分子吸收紅外線躍遷到高能級第十一張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.1.3 分子振動方式 振動頻率大小 彎曲振動 伸縮振動鍵BA第十二張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.1.3 分子振動方式(Cont.)N個原子的分子，分子振動模式數(shù)？第十三張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.1.4 振動選律（紅外活性） 引起電偶極距發(fā)生變化的振動才能產(chǎn)生紅外吸收 何謂電偶極距？空間中的兩個電荷分子中電荷分布不均勻分子鍵中 振動引起電偶極距的變化第十四張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.1.5 紅外吸收強度 根據(jù)摩

5、爾吸光系數(shù)劃分 相比紫外-可見吸收強度要小很多 吸收強度與偶極矩變化幅度相關(guān)，偶極矩變化越大，吸收強度越大第十五張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.2 紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)6.2.1 功能團的紅外特征吸收頻率功能團區(qū) 40001300 cm-1含氫官能團，雙鍵或三鍵官能團指紋區(qū) 1300600 cm-1不含氫單鍵，彎曲振動第十六張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）X-H（X為C, N, O, S等）伸縮振動區(qū) 40002500 cm-1 OH 36002500 cm-1 游離羥基，3600 cm-1附近，中等強度尖峰，氫鍵低波數(shù)，寬且強 羧酸羥基，3600 cm-12500 c

6、m-1，寬而強的峰 水分子OH鍵，3300 cm-1附近 CH 3000 cm-1附近 飽和CH（環(huán)除外）3000 cm-1，三鍵的CH峰在約3300 cm-1處，雙鍵和苯環(huán)的CH峰在31003010 cm-1 甲基CH3，特征吸收峰2962 cm-1和2872 cm-1 亞甲基CH2，2926 cm-1和2853 cm-1 NH 35003300 cm-1 中等強度的尖峰 伯氨基(2個NH鍵)，2個吸收峰；仲氨基，1個吸收峰；叔氨基，無第十七張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）三鍵和累積雙鍵伸縮振動區(qū) 25002000 cm-1 CC，22802100 cm-1，強度較弱 CN，2

7、260 2240 cm-1，強度中等 累積雙鍵有丙二烯類（-C=C=C-）、烯酮類（-C=C=O）、異氰酸脂類（-N=C=O）等 二氧化碳（O=C=O），2350 cm-1附近，弱吸收帶 一些XH伸縮振動，當(dāng)X的原子質(zhì)量較大時，比如：B、P、Si等，也會出現(xiàn)在該區(qū)第十八張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）雙鍵伸縮振動區(qū) 20001500 cm-1 羰基C=O伸縮振動，17601690 cm-1，強吸收峰 芳香族化合物的C=C伸縮振動（環(huán)的骨架振動），16001585 cm-1和15001400 cm-1 烯烴化合物C=C伸縮振動，16671640 cm-1，中等強度或弱吸收峰（4）C

8、H彎曲振動區(qū) 15001300 cm-1 甲基CH3，1375 cm-1和1450 cm-1，后者一般會與亞甲基CH2的剪式彎曲振動峰（1465 cm-1）重合在一起 連在同一個碳原子上的多個甲基 異丙基(CH3)2CH-，13851380 cm-1和13701365 cm-1，強度相當(dāng)?shù)姆?叔丁基(CH3)3C-，13951385 cm-1和1370 cm-1，后者強度大于前者第十九張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（5）單鍵伸縮振動區(qū) 1300910 cm-1 C-O單鍵伸縮振動，13001050 cm-1 醇、酚、醚、羧酸、酯等，強吸收峰 醇，11001050 cm-1 酚，125

9、01100 cm-1 酯，12401160 cm-1和11601050 cm-1 C-C和C-X（鹵素）伸縮振動也在該區(qū)有峰。第二十張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（6）910 cm-1 苯環(huán)面外彎曲振動，強吸收峰，可判斷有無芳香族化合物第二十一張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（6）910 cm-1 （Cont.） 亞甲基（CH2）的面內(nèi)搖擺振動，780720 cm-1 4個以上的亞甲基連成直線，吸收在722 cm-1，隨著相連的甲基數(shù)目減少，吸收峰會向高波數(shù)移動，以此可以推測分子鏈的長短 烯烴CH面外彎曲振動， 第二十二張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.2.2 影響

10、振動吸收頻率的因素（1）質(zhì)量效應(yīng)第二十三張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）誘導(dǎo)效應(yīng) 電效應(yīng)之一，基團相互作用 電子云密度 鍵力常數(shù) 給電子誘導(dǎo)（烷基）和吸電子誘導(dǎo)（鹵素）（3）共軛效應(yīng) 雙鍵之間以1個單鍵間隔，使鍵力常數(shù)減小，頻率降低，但強度增加第二十四張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（4）空間效應(yīng) 空間阻礙，基團破壞共面性，降低共軛效果，向高波數(shù)移動 環(huán)張力，隨環(huán)減小而增大，削弱環(huán)內(nèi)鍵的作用，移向低波數(shù) 增強環(huán)外鍵的作用，移向高波數(shù)第二十五張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（5）氫鍵作用 假設(shè)形成氫鍵XH-Y（H與Y之間為氫鍵作用），那么原先位于高波數(shù)的尖銳的X-H

11、伸縮振動峰，會移向低波數(shù)，并且峰會變寬變強氣體正己酸液體正己酸C=O 17601700H-O 32002500寬且強第二十六張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（6）耦合效應(yīng) 兩個頻率相近的基團相鄰并共用一個原子連接時會發(fā)生耦合效應(yīng)，會產(chǎn)生兩個吸收峰，分別高于和低于單個基團相連時的振動頻率 N=O伸縮振動 1530和1360 cm-1第二十七張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（7）費米共振 當(dāng)某一振動的倍頻出現(xiàn)在同一對稱類型的另一振動基頻附近，會發(fā)生振動的強耦合，導(dǎo)致出現(xiàn)高于和低于未混合的倍頻和基頻的兩個頻率，并且倍頻的強度會顯著增加 -CHO基團CH伸縮振動基頻28302695 c

12、m-1CH彎曲振動倍頻在2780 cm-1費米共振形成2820和2720 cm-1兩個吸收峰，而且倍頻峰的強度顯著提高 第二十八張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（8）外部因素 態(tài)效應(yīng) 氣態(tài)，分子間相互作用小，低壓下可以獲得光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)，如轉(zhuǎn)動能級，增大氣壓，碰撞作用導(dǎo)致吸收譜帶變寬，損失部分精細(xì)結(jié)構(gòu) 液態(tài)，分子間相互作用大，紅外光譜中將不會出現(xiàn)轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，而且液態(tài)時如果發(fā)生氫鍵作用，會導(dǎo)致吸收峰的頻率、數(shù)目和強度發(fā)生重大變化 溶劑 溶劑與樣品發(fā)生締合作用，影響樣品分子化學(xué)鍵的力常數(shù) 樣品分子含極性基團時，極性溶劑就會嚴(yán)重影響紅外吸收頻率 第二十九張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月

13、6.3 紅外光譜的測量6.3.1 紅外光譜儀的基本組成（1）紅外光源 能斯脫燈，1015 m，價格便宜，不需專門的預(yù)熱裝置，可提供的短波紅外輻射，但是需水冷，易折斷 珀金-埃爾默光源（改良的能斯托燈），具有更好機械性能和光譜性能，它不易折斷，能夠提供225 m范圍的紅外輻射第三十張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）樣品池 要求在紅外波段透明第三十一張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）探測器 熱探測器，熱電偶、高萊池、熱（釋）電探測器等 熱（釋）電探測器，硫酸三甘氨酸脂TGS，響應(yīng)速度很快，多用于紅外傅里葉變換光譜儀 光導(dǎo)型光電探測器，Hg-Cd-Te（MCT）、PbS、In

14、Sb MCT，中紅外及遠(yuǎn)紅外，使用時需用液氮冷卻至約77 K以降低噪聲，靈敏度比TGS高，在紅外傅里葉變換光譜儀中也使用較多 PbS，近紅外，室溫下即可第三十二張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.3.2 紅外光譜儀（1）色散型光譜儀第三十三張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）傅立葉變換光譜儀第三十四張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.3.3 樣品制備（1）氣體樣品紅外透明材料2.5-10 cm第三十五張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）液體樣品 不易揮發(fā)、無毒且具有一定粘度的液體，直接涂于NaCl或KBr晶片上進(jìn)行紅外光譜測量 易揮發(fā)液體，需使用專用液體樣品

15、池0.05-1 mm，由它調(diào)節(jié)光程第三十六張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）固體樣品 壓片法固體樣品固體分散介質(zhì)KBr, NaCl1:100200混合研細(xì)壓片測光譜易潮解，會受游離OH鍵吸收峰影響，利用參比減小干擾 糊狀法，樣品粉末與糊劑（重?zé)N油或六氯丁二烯）研磨成糊狀，用組合窗片組裝后測量。 重?zé)N油，長鏈烷烴，30002850 cm-1的CH伸縮振動、1456 cm-1和1379 cm-1的CH變形振動以及720 cm-1的CH2平面搖擺振動 六氯丁二烯，1700600 cm-1有多個吸收峰第三十七張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）固體樣品（Cont.） 薄膜法，一般

16、用于聚合物（很難研磨成細(xì)粉）聚合物溶解于易揮發(fā)有機溶劑滴于紅外窗片上薄膜溶劑揮發(fā) 溶液法，將固體溶于溶劑，再按液體方式測量光譜第三十八張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月（4）特殊紅外光譜測量法第三十九張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.4 紅外光譜解析6.4.1 紅外光譜的特征要素 吸收峰的位置、強度和形狀，不僅要關(guān)注峰位，也要關(guān)注峰的強度和形狀 (1) C=O，最強或次強峰，如果17601690 cm-1有弱吸收峰，說明樣品不含羰基，只是樣品中含有少量羰基化合物 (2) 只有當(dāng)官能團在各個區(qū)的特征吸收頻率均存在時，才能判斷某個官能團是否存在締合-OH締合-NH2C-H 峰較寬峰

17、有分叉峰較尖銳第四十張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.4.2 紅外光譜解析的一般步驟在獲得分子式后，紅外光譜解析可按如下步驟進(jìn)行，(1) 計算不飽和度n 四價元素數(shù)t 三價元素數(shù)m 一價元素數(shù)第四十一張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.4.2 紅外光譜解析的一般步驟（Cont.）(2) 確定碳鏈骨架，由高波數(shù)到低波數(shù)區(qū)，CH伸縮振動不飽和碳碳伸縮振動CH面外彎曲振動 低于高于3000 cm-1附近CH伸縮振動飽和烴烯烴炔烴芳香25001500 cm-1不飽和CC伸縮22802100 cm-1炔烴16671640 cm-1烯烴16001585 cm-115001400 cm-1

18、芳香族化合物斯托克斯線反斯托克斯線 激發(fā)光波長越短靈敏度越高(3) 斯托克斯線與反斯托克斯線對稱分布(4) 拉曼位移，相對于入射光頻率的頻移與分子振動能級相關(guān)第五十四張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月四氯化碳的拉曼光譜第五十五張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月ANTI-STOKES0 - RayleighSTOKES0 + 0在每條原始入射譜線（頻率0 ）兩旁都伴有頻率差相等的散射譜線在長波一側(cè)的（頻率為0 j ）稱為紅伴線或斯托克斯線在短波一側(cè)的（頻率為0 j ）稱為紫伴線或反斯托克斯線第五十六張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.5.2 拉曼活性 引起分子極化率變化的能級

19、躍遷才是允許的！ 極化：讓正、負(fù)電荷分開的過程 在分子中，分子是具有電荷分布的粒子，分子形狀變化時，正、負(fù)電荷間距也會隨之改變，因此分子極化率實際上也反映了分子變形的大小 雙原子分子，當(dāng)兩個原子間距最大時極化率最大，間距最小時極化率最小。-極化第五十七張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月拉曼活性與紅外活性比較第五十八張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月拉曼光譜與紅外光譜的互補性1,3,5-三甲苯 茚 第五十九張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.5.3 拉曼光譜與紅外光譜的比較（1）物理機理不同，電偶極矩變化，極化率變化（2）光源不同，紅外光譜的入射光和檢測光均為紅外光，而拉曼光

20、譜的入射光和散射光可以都是可見光（便于探測）（3）光譜坐標(biāo)不同，吸收度和散射光強，波數(shù)和拉曼位移（4）峰的特征不同，拉曼光譜峰陡且分辨率高，紅外光譜峰重疊嚴(yán)重（5）水的影響，水的拉曼光譜很簡單，其紅外光譜吸收峰則很多（6）靈敏度，拉曼光譜靈敏度更高，消耗樣品更少（7）其它，利用斯托克斯線與反斯托克斯線的強度比測量溫度，空間分辨率高（激光準(zhǔn)直性好）（8）拉曼光譜的缺陷，損壞樣品（激光光強大），熒光信號的干擾（？）第六十張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.5.4 拉曼光譜的測量 信號探測方向與入射光傳播方向垂直 激發(fā)光波長選擇：減小熒光？減小吸收？波長盡量短？第六十一張，PPT共九十頁，創(chuàng)

21、作于2022年6月6.5.4 拉曼光譜的測量(Cont.) 退偏度測量，分子對稱性越高，退偏比越小第六十二張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.5.5 拉曼光譜增強 表面增強拉曼光譜技術(shù)（SERS） 將分子吸附在極微小金屬顆粒表面或其附近，這樣測得的拉曼光強要比常規(guī)方法高103106倍，銀、金或銅 基本原理：SERS效應(yīng)主要由金屬表面基質(zhì)受激而使局部電磁場增強所引起，與光波長對應(yīng)的金屬表面粗糙度大小，與波長相關(guān)的金屬電介質(zhì)作用程度 影響SERS效應(yīng)的因素：帶孤對電子或電子云的分子呈現(xiàn)的SERS 效應(yīng)最強，芳氮或含氧化合物（如芳胺和酚）也具有強的SERS效應(yīng)，電負(fù)性功能團（如羧酸）也能觀察

22、SERS效應(yīng)第六十三張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月Shell-isolated nanoparticle-enhanced RamanspectroscopyJ. F. Li et al., Nature 464, 392 (2010)The working principles of SHINERS compared to other modes第六十四張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月Detection of hydrogen adsorption on single-crystal flat surfaces of Pt and Si by SHINERS第六十五張，PP

23、T共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月In situ probing of biological structures by SHINERS第六十六張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月In situ inspection of pesticide residues on food/fruit第六十七張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.5.5 拉曼光譜增強 共振拉曼光譜 虛態(tài)不是分子實際的本征態(tài)，這樣使得吸收和散射的概率都很小 基本思路，選擇激發(fā)光源頻率，使分子吸收該頻率光子后能躍遷到電子激發(fā)態(tài)，使原來的虛態(tài)變成本征態(tài)，提高拉曼散射幾率 共振拉曼光譜技術(shù)要求光源頻率可調(diào)諧，以方便本征態(tài)的選

24、擇和激發(fā) 如果樣品本身具有熒光效應(yīng)，共振拉曼光譜會受熒光影響較大 第六十八張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.5.5 拉曼光譜增強 非線性拉曼光譜 激光光強增加到一定程度時，拉曼散射光強與入射光強存在非線性關(guān)系 受激拉曼效應(yīng)，超拉曼效應(yīng) 非線性拉曼光譜具有信噪比高、靈敏度高、光譜分辨率高、空間分辨能力強等優(yōu)點，而且可用于研究高階極化率第六十九張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月6.5.6 拉曼光譜的應(yīng)用 有機化合物 同種分子的非極性鍵，如S-S, C=C, N=N, CC等，會產(chǎn)生強拉曼譜帶，并且強度隨單鍵雙鍵叁鍵依次增加 CN, C=S, S-H的伸縮振動，產(chǎn)生的紅外吸收譜帶一般

25、較弱，而在拉曼光譜中則是強譜帶 環(huán)狀化合物的對稱呼吸振動（即C-C鍵的全對稱伸縮振動）往往是強拉曼譜帶 在拉曼光譜中，X=Y=Z, C=N=C, O=C=O這類鍵的對稱伸縮振動是強譜帶，反對稱伸縮振動是弱譜帶，而紅外光譜與此相反 C-C伸縮振動在拉曼光譜中是強譜帶 醇OH鍵的拉曼譜帶較弱，它的拉曼光譜與烷烴的相似第七十張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月 無機化合物 各種礦化物如碳酸鹽、磷酸鹽、呻酸鹽、饑酸鹽、硫酸鹽、錮酸鹽、鴿酸鹽、氧化物和硫化物等的分析 高嶺土、多水離嶺土及陶土等（紅外光譜難以鑒定） 過渡金屬配合物、生物無機化合物以及稀土類化合物等 測定硫酸、硝酸等強酸的解離常數(shù)等 其

26、它方面 高聚物的硫化、風(fēng)化、降解、結(jié)晶度和取向性等 在生物體系研究方面，拉曼光譜可直接對生物環(huán)境中（水溶液體系、pH接近中性等）的酶、蛋白質(zhì)、核酸等具有生物活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究 利用拉曼光譜技術(shù)研究各種疾病和藥物的作用機理第七十一張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月拉曼光譜在司法文書鑒定方面的應(yīng)用 不同品牌圓珠筆墨跡的拉曼光譜第七十二張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月例1.鑒別同一成分C但晶體結(jié)構(gòu)不同的材材料I. 化學(xué)分子或材料鑒別應(yīng)用舉例第七十三張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月I. 化學(xué)分子或材料鑒別M. S. Dresselhaus et al., Nano Lett.

27、 10, 751 (2010)第七十四張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月下面大家歡迎熊雯同學(xué)講Raman光譜在石墨烯研究中的應(yīng)用！第七十五張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月 實際案例1:不同年份紅色印章印跡的拉曼光譜圖(a)2006年 （b)2005年 (c)2004年 (d)2003年(e)檢材上的公章印跡 2002年第七十六張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月 實際案例2: 藍(lán)黑墨水病歷記錄的拉曼光譜圖 (a)3月6日 (b)3月7日 (c)3月8日（檢材）(d)3月9日第七十七張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月例. 由拉曼光譜獲得DNA結(jié)構(gòu)II . 晶體結(jié)構(gòu)測定和鑒

28、別第七十八張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月III. 相結(jié)構(gòu)判別和相變研究例1. 硅的晶體（長程有序）/非晶（長程無序）70cm-1480cm-14cm-1520cm-1第七十九張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月例 2 Ni/Zr/Ni和Ni/Co/Ni 合金膜耐高溫性質(zhì) 鎳的硅化物是下一代CMOS器件的重要材料，但是在高溫時，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮栎^高的NiSi2 材料結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)變溫度缺點 NiSi 600C 不耐高溫 Ni/Pt/Ni， 800C Pt貴金屬 Ni/Zr/Ni ？ Ni/Co/Ni ？Ni/Zr/Ni/Si/650 Ni/Zr/Ni/Si/800Ni/Zr/Ni/Si/850

29、Ni/Co/Ni/Si/650Ni/Co/Ni/Si/800NiSi2 800C 650C -J. Raman Spectrosc. 2006; 37: 951953第八十張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月IV. 參數(shù)測量和物性研究 例1. 拉曼成像技術(shù)測量集成電路CoSi電極微米尺度的應(yīng)力分布-Semicond. Sci. Technol. 13, 634(1998). 第八十一張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月 關(guān)于Raman光譜的深入討論第八十二張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月問題Raman散射實驗中泵浦光的頻率能否小于分子振動頻率？答：可以，這與激光冷卻相關(guān)第八十三

30、張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月Why cold atoms? 物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)與其運動規(guī)律及其相互作用的自然科學(xué).要開展研究,就要把研究對象拿在 手,進(jìn)行仔細(xì)地觀察和測量 ideals 在微觀尺度上操縱原子分子使原子、分子的運動速度降至極小,使它們保持相對獨立,很少相互作用,長久以來是物理學(xué)家的一個夢想. 根據(jù)分子運動理論,在常溫下,所有原子分子都在高速運動著.以空氣中的氫分子為例,室溫下均以1100m/s的速率運動,即使降溫到3K,它們?nèi)栽谝?10 m/s的速率運動,這樣高速的粒子如過眼煙云,很難觀察,對其測量也必然帶來嚴(yán)重誤差. 在降溫時,一般情況下原子氣會凝結(jié)成液體和固體,這時原子間有強烈的相互作用,其結(jié)構(gòu)和基本性能都將發(fā)生顯著變化. 激光冷卻與捕陷原子技術(shù)的發(fā)明使這一難題基