喇曼张量与光散射的偏振

喇曼张量与光散射的偏振1第1页，共14页，2023年，2月20日，星期一遵从张量变换法则:与直角坐标乘积x2,y2,z2,xy,yz,zx的变换相似在R(幺正矩阵)对称操作下，有可得而直角坐标乘积变换2第2页，共14页，2023年，2月20日，星期一光散射的偏振

y(zx)xy(zy)xy(zz)x=900=00y(zx)yy(zy)yy(zz)yy(zx)y(zy)y(zz)检偏器偏振光入射探测光方向检偏器晶体的各向异性—喇曼张量各向异性—散射光强度取向分布—散射光偏振性对晶体进行选择激发，喇曼散射实验的几何配置(18种）偏振光入射E=EX0

E=EY0

E=EZ0

3第3页，共14页，2023年，2月20日，星期一退偏度(这里取入射光沿y方向!)定义1.2.y(zz)xy(xy)xy(zy)x,=900y(zx)y,=00y(zz)y(zy)y(zx)说明:即使入射光为线偏振,散射光并非线偏振,即退偏振的,大小与喇曼张量元和散射角度有关!4第4页，共14页，2023年，2月20日，星期一9.7红外与喇曼选择定则(SelectionRules)概述能量选择定则：IR,共振；Raman,和频或差频动量选择定则：一级过程发生在布区中心，无序和小尺寸Relax对称性选择定则：群表示选择定则具有反演中心的体系，IR与Raman的相互排斥定则喇曼张量的对称变换与x2,y2,z2,xy,yz,zx相似，跃迁取决于

红外，电偶极矩的对称变换，x,y,z

跃迁取决于对存在反演操作体系，宇称有定义，基态波函数为全对称，激发态波函的对称性以及红外与喇曼坐标变换的反对称性，导致IR与Raman的相互排斥法则.5第5页，共14页，2023年，2月20日，星期一相互排斥定则(MutualExclusion)线性谐振子基态，具有偶宇称激发态若偶宇称I=R激活IR禁戒若奇宇称I=-IR激活R禁戒6第6页，共14页，2023年，2月20日，星期一9.8应用举例结构分析晶体晶向材料晶化-相变过程材料中化学键成分分析应力分析温度测量7第7页，共14页，2023年，2月20日，星期一cm-1LO声子255cm-1(100)面入射TO声子232cm-1(110)面入射(111)面入射晶体晶向---不同方向入射下，GaAs晶体的喇曼光谱8第8页，共14页，2023年，2月20日，星期一460cm-1520cm-1材料晶化----非晶硅(a-Si)不同退火下的喇曼光谱a-Sic-SiTa升高9第9页，共14页，2023年，2月20日，星期一材料中化学键----碳的几种异构体的喇曼光谱Sp3C-CSp2C-C10第10页，共14页，2023年，2月20日，星期一成分分析---Ga1-xAlxSb混晶的喇曼光谱随组分的变化11第11页，共14页，2023年，2月20日，星期一RamaninvestigationofamorphouscarbonindiamondfilmtreatedbylaserQHWu,LYu,YRMa,YLiao,andRCFangJOURNALOFAPPLIEDPHYSICSVOLUME93(11),94(2003)12第12页，共14页，2023年，2月20日，星期一非晶金刚石相的Raman峰（~1192cm-1）的确认13第13页，共14页，2023年，2月20日，星期一应力分析---CVD金刚石的喇曼光谱随甲烷浓度的变化a-1%b-2%c-3