一维ZNSE纳米米线及纳米带的振动特性研究

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一维纳米材料由于其特殊而优异的光电性能和在纳米光电子器件领域的潜在应用而受到人们的广泛关注。影响其优异光电性能的因素有很多如材料结构、形貌、缺陷、晶格振动等,其中材料的晶格振动和光电特性密切相关,对材料的物性甚至基于材料的器件的性能都有着很重要的影响。晶格振动也是研究固体宏观性质和微观过程的重要基础;而拉曼散射是研究晶格振动特性十分重要的手段。通过拉曼光谱可以得到材料的对称性,组分,晶格动力学,结构相变,应力以及态密度等信息。  本论文以ZnSe,Ge,CdSe为原材料,通过一步热蒸发法分别制备出ZnSe纳米线、ZnSe纳米带、Ge/GeSe异质结纳米线,并用变温拉曼谱研究其振动特性。  本文主要的内容如下:  1.阐述了拉曼光谱的基本原理,综述了它在在一维纳米线的振动特性研究的进展。  2.以ZnSe粉末为原材料,利用一步热蒸发法合成了ZnSe纳米线,利用变温拉曼谱研究其振动特性。结果发现,ZnSe纳米线的TO和L0振动模都随着温度的升高出现红移和展宽。一些倍频声学模式和多声子散射模式仅在高温下出现。TA(L)模的散射强度随温度的升高而升高,而表面模在温度高于296K时消失。  3.在上述工作的基础上,以ZnSe粉末为原材料,也制备出ZnSe纳米带。建立了Gmneisen常数与振动模式之间的定量关系,得出ZnSe纳米带的Gmneisen常数。进一步计算得出ZnSe纳米带的热膨胀系  4.以Ge和CdSe(或ZnSe)粉末为原材料,合成了Ge/GeSe异质结纳米线,通过变温拉曼谱研究了Ge/GeSe异质结纳米线中的声子动力学特性。结果表明,声子行为强烈依赖于温度的变化。通过XRD衍射花样图和拉曼谱计算出了异质结纳米线中的应力。在异质结纳米线中也发现了Ge亚纳米线的声子局域效应。
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