作为高压研究领域内首屈一指的实验室,吉林大学超硬材料国家重点实验室拥有一大批的科研人才。由于原有的分析设备已无法满足应用需求,他们近期从HORIBA采购了LabRAM HR Evolution新一代高分辨拉曼光谱仪、iHR320/iHR550成像光谱仪,这些仪器将用于高压拉曼方面的研究。
对于高压研究而言,光谱分辨率是一个非常重要的影响因素,此外,DuoScan原位成像、3D成像以及超低波数是非常重要的三个附件,下面我们将逐一了解它们的功能。
高光谱分辨率
高光谱分辨率可以获得更准确的谱峰位置,并能区分彼此靠近的谱峰。影响光谱分辨率的因素有光谱仪焦长和光栅刻线密度。光栅的衍射限使它的使用范围有所限制,因此,光谱仪的焦长对于光谱分辨率有着其重要的影响。LabRAM HR Evolution的焦长为800mm,是单级拉曼光谱仪中焦长长的,也就是光谱分辨率高的一款仪器。高压会引起相变或谱峰位置的偏移,研究峰位位移可以定量计算压力的变化。因此,高光谱分辨率对于此类研究非常重要。
下图是研究器件的应力变化,同高压研究类似,它也需要高光谱分辨率来精确定位峰位,获取峰位的微小位移。
微器件的白光图像 所有样品点的拉曼谱图
峰位成像图 半高宽成像图
DuoScan原位成像
在高压研究中(如使用高压对顶砧),通常无法通过移动高压台来获取样品成像图。DuoScan原位拉曼成像可以通过移动激光光斑的位置来进行成像,非常适用于此类样品的分析。
DuoScan原位扫描原理图
图中低温装置较大,不方便移动样品位置。为测试低温台中的双量子点PL成像,我们使用DuoScan原位成像的方法来获取PL分布图
【感谢美国University of Arkansas 的Dr Greg Salamo提供数据】
3D成像
XYZ三维成像可以帮助研究者获取样品的空间分布。强大的三维旋转、透明度调节、颜色提取以及剖面视图等功能,可帮助用户简单直观地观察不均匀样品的内部化学结构。
3D成像:多层薄膜材料分析,右为透视图
【感谢英国Intertek的Neil Everall提供数据】
超低波数附件
低波数拉曼光谱可以反映一些材料的相变、声子振动。HORIBA超低波数附件可测试低至10cm-1的信号,可一次性测量拉曼/PL光谱范围,并保证高灵敏度。大窗口范围可满足高波数低波数同时测试。
Si/Ge超晶格中折叠声学声子的低频正反斯托克斯散射,采用633nm 激光激发
相关仪器:
LabRam HR Evolution新一代高分辨拉曼光谱仪
目前市场上焦长长(达到800mm)、分辨率高的单级拉曼光谱仪,可以实现高度自动化。
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iHR320/iHR 550成像光谱仪
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[来源:法国HORIBA JobinYvon S.A.S(HORIBA Scientific)]
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