电子声子相互作用及相关问题在若干纳米系统中的拉曼光谱学测量

本项目书中两种不同的研究对象，石墨膜和纳米线材料都是当前世界范围内的研究热点，可以说是新材料，又有着极为重大的、潜在的应用前景。本项目集中研究以上器件和材料中的电子态，声子态和电子声子相互作用，对于指导新器件的制备和改良有着重大的指导意义；另一方面，作为简单的二维和一维量子体系，石墨膜和纳米线又为物理学者提供了很好的平台来研究对应体系中的物理问题。本项目书计划通过电学和微拉曼光谱学来共同测量石墨膜器件，从而了解其中电子散射的物理机理、不同部位和不同条件下的散射情况、及声子的流动和衰变；同时开展对于纳米线的可调共振拉曼光谱学及变温、变条件的测量，希望可以定量地测绘电子能级和内在机理，声子系统，和电子-声子相互作用矩阵及机理。通过对以上计划实验的科学执行，及所取数据的深入和有理论指导的分析，可以帮助学者们对于二维和一维量子体系中的物理机制和规则提供关键的洞察。

我们主要开展了三个方向的研究工作：1，纳米碳管的G模式电子声子相互作用的研究。在该方向，我们继续了有关纳米碳管的拉曼光谱学研究，研究并定量给出了G模式的电子声子作用矩阵，并研究了一个1700波数左右高能拉曼模式的物理起源的问题。相关工作已发表在Physical Review B中。2，利用聚碳酸酯模板制备的金纳米棒的表面增强拉曼散射效应研究。我们提出使用一种新方法，采用聚碳酸酯模板和电化学沉积法制备基于金纳米棒的拉曼场增强衬底。该种拉曼场增强衬底利用金纳米棒三维结构，增益的实现并不依托衬底，有着潜在的重要应用价值。我们已经验证了该结构的场增益效果，确定了正确的谐振和工作条件；会继续进一步开展这方面的工作。3，高负载下石墨烯器件的拉曼光谱研究。在这方面我们使用拉曼方法研究了高负载下石墨烯器件中的物理过程，定量测定了石墨烯热激发载流子的浓度、载流子迁移速度、和G模式晶格能量随温度的变化函数。这些研究对于理解石墨烯器件在高场强和高负载下的物理过程提供了关键的理解和基础工作。相关工作已撰稿，尚未发表。