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English| 發(fā)布日期：2023-07-28 |
石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，憑借其特殊的晶體結(jié)構(gòu)性能引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注和研究，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最薄的二維材料。由于石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能，故其在傳感器、聚合物納米復(fù)合材料、光電功能材料、藥物控制釋放等領(lǐng)域表現(xiàn)出眾多潛在的石墨烯應(yīng)用前景。
提到石墨烯就不得不提的一個詞，那就是“層數(shù)”，如果你買過或正在研究石墨烯你會發(fā)現(xiàn)你最關(guān)注的也是層數(shù)。
單層石墨烯（Graphene）：指由一層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子構(gòu)成的一種二維碳材料。
雙層石墨烯（Bilayer or double-layers graphene）：指由兩層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括AB堆垛、AA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。
少層石墨烯（Few layers）：指由3-10層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。
石墨（Graphite）：C層數(shù)超過 10 層。
拉曼光譜檢測作為最常用的石墨烯表征手段之一，能夠快速、無損、有效的分辨出石墨烯的層數(shù)。由于石墨烯的單層厚度在原子量級，這就要求拉曼光譜設(shè)備必須要具有很高的空間分辨率，并且打在樣品表面上的激光光斑直徑要盡可能的小。如海的MR-3CHANNEL微區(qū)拉曼光譜儀可以滿足上面的兩點要求，完全可用于石墨烯的表征。
圖1石墨烯樣品測試場景
下圖為顯微鏡下的三個石墨烯樣品（SiO2/Si基底），分別為單層石墨烯、雙層石墨烯、少層石墨烯。
a b c
圖2 （a）單層石墨烯 （b）雙層石墨烯 （c）少層石墨烯
532nm拉曼模塊測試結(jié)果如下圖所示：
圖2 不同層數(shù)石墨烯拉曼光譜
結(jié)果表明，單層石墨烯的G'（2D）峰強度大于G峰，并具有完美的單洛倫茲峰型，隨著層數(shù)的增加， G'（2D）峰半峰寬增大且向高波數(shù)位移 ，這是因為G'（2D）峰產(chǎn)生于一個雙聲子雙共振過程，與石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)，與此同時G峰、G'（2D）峰的強度比隨著層數(shù)的增加而發(fā)生變化，為石墨烯層數(shù)的判斷提供依據(jù)。
儀器推薦
MR-3CHANNEL微區(qū)拉曼光譜儀
產(chǎn)品簡介
MR-3CHANNELS系列微區(qū)拉曼光譜儀是一款可以對樣品進行目鏡觀察、相機成像、拉曼光譜檢測以及拉曼光譜成像等功能的集成化拉曼光譜儀。儀器由拉曼光譜儀、拉曼共焦模塊、金相顯微鏡等模塊構(gòu)成，其中光譜模塊可以選擇785nm、532nm、633nm、830nm、1064nm等不同激發(fā)波長，且可搭配不同性能，如非制冷、制冷型、深度制冷型的光譜儀，以滿足客戶對不同樣品、檢測精度的不同需求。MR-3CHANNEL擁有三個外接通道，可以同時插入三個不同波長的拉曼光譜儀檢測模塊，并且可在軟件上進行不同光譜儀間的切換，即可實現(xiàn)多波長拉曼的快速自動檢測，目前儀器可支持785nm、532nm、633nm、830nm、1064nm等多個波長。若選配自動平臺，MR系列還可以實現(xiàn)自動點掃描進行高光譜成像。
產(chǎn)品特點
? 三通道激發(fā)：多種激發(fā)波長快速切換
? 檢測速度塊：能夠快速得到樣品的微觀結(jié)構(gòu)與拉曼光譜信息
? 軟件功能全面：自動聚焦、譜圖疊加，明場圖像拼接以及mapping圖像顯示
? 光譜性能優(yōu)異：儀器的重現(xiàn)性、靈敏度、分辨率等性能優(yōu)異
? 支持定制拉曼三通道模塊，適配已有顯微鏡
? 靈活便攜：即插即用，可根據(jù)樣品狀態(tài)調(diào)整
應(yīng)用領(lǐng)域
高校及科研院所 國防安全 藥物晶型
醫(yī)學(xué)免疫分析 法醫(yī)學(xué)鑒定 農(nóng)業(yè)及食品鑒定
環(huán)境科學(xué) 生物科學(xué) 寶石及無機礦物鑒定
微流控 光子晶體測試 納米粒子與新材料
