【摘 要】
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本研究基于拉曼光谱测量的方法,分别从拉曼增强和共振拉曼的角度对二维材料黑磷（BP）和二硫化钼（MoS2）的各向异性进行讨论。黑磷作为新型的光电二维材料,以其优良的光电特性和独特的各向异性被广泛的应用于微纳光电器件等领域中。在二维材料的特性研究中,常采用间接无损的拉曼光谱测量的方法,但在实际的光谱测量中,黑磷薄层的厚度仅为纳米级,光与物质之间的作用较弱,难以获得清晰的拉曼信号。因此研究提出了一种黑磷
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本研究基于拉曼光谱测量的方法,分别从拉曼增强和共振拉曼的角度对二维材料黑磷（BP）和二硫化钼（MoS2）的各向异性进行讨论。黑磷作为新型的光电二维材料,以其优良的光电特性和独特的各向异性被广泛的应用于微纳光电器件等领域中。在二维材料的特性研究中,常采用间接无损的拉曼光谱测量的方法,但在实际的光谱测量中,黑磷薄层的厚度仅为纳米级,光与物质之间的作用较弱,难以获得清晰的拉曼信号。因此研究提出了一种黑磷的表面增强拉曼光谱（SERS）的获得方法,通过金纳米颗粒（Au NPs）的表面修饰对黑磷的拉曼信号进行增强,并利用增强后的拉曼光谱对黑磷的各向异性进行讨论,解决了黑磷各向异性的研究中拉曼信号弱难以观测的问题。经过Au NPs表面修饰的黑磷拉曼信号明显增强,还讨论了不同粒径（50nm和100nm）和浓度（1×10~9/cm~2和5×10~9/cm~2）Au NPs对增强效果的影响。在拉曼光谱增强的基础上,改变入射光的偏振角度,观察到黑磷的拉曼光谱具有各向异性。二硫化钼（MoS2）也是一种典型的过渡金属二卤族二维材料,被应用于光学生物传感、光催化等众多领域。在MoS2拉曼光谱的研究中,一般只对非共振拉曼光谱的各向异性或共振拉曼光谱进行分析,而对MoS2共振拉曼的各向异性鲜有研究。因此,本文对MoS2共振拉曼光谱的各向异性进行了讨论,根据薄层MoS2的能带（1.8e V）和共振拉曼激发原理,分别选择458nm（2.71e V）和633nm（1.96e V）激光作为非共振和共振拉曼光谱的激发光源,通过洛伦兹拟合对特征模式进行识别,对比了两种状态下拉曼光谱的差异。还测试了MoS2在不同偏振角下的共振拉曼光谱,观察到共振拉曼光谱具有各向异性,极坐标图呈现双极纺锤形,拉曼强度的实验数据与拉曼张量计算的理论值吻合效果良好。实验也测量了不同偏振态下MoS2的非共振拉曼光谱,用于与共振拉曼的对照,结果表明MoS2的非共振拉曼光谱也具有各向异性,极坐标图呈现极间间隔约45°的多极形。
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