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铁氧体CoFe2O4是一种比一般铁磁材料磁化强度更低、居里温度更高、电阻率和介电常数更大的铁磁材料。它所具有的两种子晶格中,四面体子晶格中心由三价金属Fe3+占据,二价金属Co2+和余下的三价金属离子Fe3+一起共同占据在八面体中心。这种结构使其阳离子分布与普通尖晶石结构相反,故被称为反尖晶石结构。这种阳离子占据方式在迁移率、磁学性质以及催化活性等方面的性质产生巨大的影响。尽管已经有文章对CoFe2O4薄膜、纳米颗粒、粉末的电学和磁学特性进行过报导,但目前对其声子模式指认以及变化的研究还不是很多。基于现状,本论文主要通过X射线衍射光谱、原子力显微镜以及常温、变激光功率、变温拉曼光谱研究反尖晶石CoFe2O4的光学性质。(1)用X射线衍射光谱和原子力显微镜对采用脉冲激光沉积技术制备的CoFe2O4/SrTiO3薄膜进行检测,以获得样品的晶格结构和表面形貌等方面信息。通过X射线衍射光谱可以得知CoFe2O4/SrTiO3薄膜沿着a轴晶向生长,具有较好的择优取向性。经计算得出晶格常数和晶粒尺寸分别为8.4A和28nm。通过原子力显微镜观测到CoFe2O4/SrTiO3薄膜表面较为光滑,整体平整度达到2.5nm。(2)用常温拉曼散射光谱手段研究了CoFe2O4/SrTiO3薄膜的晶格振动和声子模式。结果表明,在249cm-1、302cm-1、452cm-1、622cm-1和699cm1出现拉曼散射峰,它们分别对应T1g(3)、Eg、T1g(2)、A1g(2)和A1g(1)拉曼振动模式。此外在375cm-1的拉曼峰不是由于晶格缺陷产生的,而是来源于衬底SrTiO3的二级拉曼衍射峰。每个CoFe2O4对应的拉曼峰两边对称,并没有发生双峰畸变,印证了在CoFe2O4中Co-O键和Fe-O键的键长近似,并没有使得反尖晶石结构发生太大形变。(3)通过变激光功率拉曼散射实验研究了CoFe2O4/SrTiO3薄膜的声子模式随着激光强度的变化趋势。在拉曼散射实验中,激光强度集中在一个很小的光斑上,有可能会引起样品表面温度的变化,进而使得反尖晶石结构也随之变化。为探究激光功率导致的热效应是否会使CoFe2O4/SrTiO3薄膜产生相变,本文作者在80K和300K温度下,分别用0.2mW、0.5mW、1.0mW、2.0mW功率的488nm波长激光进行拉曼光谱的实验,拟合峰位后发现随着激光功率增强,拉曼峰强也随之增强,但各振动模式的峰位并没有发生太大频移,均在±1cm-1之内,因此可以证明本文所采用的拉曼激光器的功率强度并不足以使得CoFe2O4/SrTiO3薄膜发生结构相变。(4)通过变温拉曼散射实验研究了CoFe2O4/SrTiO3薄膜的晶格振动和声子模式随温度变化的趋势。通过对86K到873K温度范围内进行拉曼散射光谱的表征,获得五个声子模式T1g(2)、T1g(3)、Eg、A1g(1)、A1g(2)随温度变化的演变过程。T1g(2)在173K时被一个更宽的峰所覆盖,代表八面体中心位置模式的T1g(3)和Eg则随着温度升高而发生了蓝移,分别频移了36cm-1和24cm-1,代表四面体中心位置的模式Alg(1)和Alg(2)则向频率更低的方向分别频移了25cm-1和14cm-1。因此可以证明在173K左右的温度下,在八面体结构存在着结构相变,即在Co2+和Fe3+之间存在着电子的迁移。同时发现,在CoFe2O4/SrTiO3薄膜中,随着样品温度的上升,出现了结构的无序化进程,由此推断,在四面体和八面体之间存在阳离子的迁移。并且随着样品温度向尼尔温度接近,CoFe2O4/SrTiO3薄膜由反尖晶石结构逐步向普通尖晶石结构转变。