喇曼张量与光散射的偏振.ppt

* 第1页，共14页，编辑于2022年，星期三 遵从张量变换法则: 与直角坐标乘积 x 2, y 2, z 2, 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 * 第2页，共14页，编辑于2022年，星期三 光散射的偏振 y(zx)x y(zy)x y(zz)x ? =900 ? =00 y(zx)y y(zy)y y(zz)y ? y(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 * 第3页，共14页，编辑于2022年，星期三 退偏度(这里取入射光沿y方向!) 定义 1. 2. y(zz)x y(xy)x y(zy)x, ? =900 y(zx)y, ? =00 y(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! * 第4页，共14页，编辑于2022年，星期三 9.7 红外与喇曼选择定则(Selection Rules)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. * 第5页，共14页，编辑于2022年，星期三 相互排斥定则 (Mutual Exclusion) 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 * 第6页，共14页，编辑于2022年，星期三 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 * 第7页，共14页，编辑于2022年，星期三 cm-1 LO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 * 第8页，共14页，编辑于2022年，星期三 460cm-1 520cm-1 材料晶化----非晶硅(a-Si)不同退火下的喇曼光谱 a-Si c-Si Ta升高 * 第9页，共14页，编辑于2022年，星期三 材料中化学键----碳的几种异构体的喇曼光谱 Sp3 C-C Sp2 C-C * 第10页，共14页，编辑于2022年，星期三