27301

ساخت دستگاه ميكرواسپكتروفوتومتر رامان و كاربردهاي آن در مشخصه يابي گرافن

كارشناسي ارشد

فيزيك- اپتيك و ليزر

1399-1401

1401/07/20

دكتر مريم بحريني-دكتر محمدرضا جعفرفرد

فيزيك

طيف سنجي رامان يكي از انواع روش هاي طيف سنجي ارتعاشـي اسـت كـه روشـي پركـاربرد، سـريع،دقيق و غيرمخرب در آناليز مواد مبتني بر كربن از جمله گرافن محسوب ميشود. تعيين تعداد لايه ها، تعيين كيفيت نمونه ي توليد شده، شناسايي نقص و انواع آن، اثرات اخـتلال، فشـار،دوپينگ و گـروه هـاي عـاملي از جملـه مواردي هستند كه با استفاده از تكنيك طيفسنجي رامان در گرافن قابـل بررسـي هسـتند. در ايـن پـروژه دستگاه ميكرواسپكتروفوتومتر رامان بهعنوان دستگاهي كه از دو تكنيك طيفسنجي رامـان و تصـويربرداري تشكيل شده است ساخته شد و برخي از كاربردهاي مهم آن در شناسايي نمونه هاي گرافن مورد بررسي قرار گرفت. نتايج طيف گيري از نمونه ها، توانايي تكنيك رامان در شناسايي تعداد لايه ها، نقص و لبه در گـرافن را تاييد ميكند . براي تعيين تعداد لايه در گرافن از پارامترهايي نظير نسبت شـدتهـاي دو قلـه اصـلي طيـف رامان استفاده شد و براي شناسايي نقص، رفتار قله ي ناشي از نقص مورد بررسي قرار گرفت. در ادامـه بـراي بررسي اثرتابش ليزري روي نمونه هاي مورد بررسي، طيف هاي متفاوتي بـا افـزايش تـوان ليـزر فـرودي روي نمونه ثبت شدند . نتايج، عدم آسيب به نمونه توسط تابش ليزري را تاييد ميكنند . در پايان، اثر تـابش نـور فرابنفش روي گرافن نيز توسط طيف سنجي رامان بررسي شد و همانطور كه انتظـار داشـتيم، طيـف نمونـه گرافن، با افزايش مدت زمان تابش به طيف رامان گرافن اكسيد نزديك شد .

1401/08/04

Construction of Raman microspectrophotometer and its application in graphene characterization

10/12/2023 12:00:00 AM

Raman spectroscopy is a vibrational spectroscopic method that provides a fingerprint for each sample. This method is a widely used, rapid, accurate, and non-destructive method for analyzing carbon-based materials including graphene. Characterization of the number of layers, the quality of the produced sample, defects and their types, the effects of the disorder, pressure, doping, and functional groups are the things that are investigated using the Raman spectroscopy technique in graphene. In this project, a Raman microspectrophotometer device was built as a device that consists of two Raman spectroscopy and imaging techniques, and some of its important applications in the identification of graphene samples were investigated. The results confirm the ability of the Raman technique to identify the number of layers, defects, and edges in graphene. To determine the number of layers in graphene, parameters such as the ratio of the intensities of the two main peaks of the Raman spectrum were used, and to identify the defect, the behavior of the peak caused by the defect was investigated. Next, to check the effect of laser radiation on the examined samples, different spectra were recorded with increasing laser power radiation on the sample. The results confirm the absence of damage to the sample by laser radiation. In the end, the effect of ultraviolet light radiation on graphene was also investigated by Raman spectroscopy and as we expected, the spectrum of the graphene sample approached the Raman spectrum of graphene oxide with the increase of the irradiation time.

گرافن , پراكندگي رامان , ميكرواسپكتروفوتومتر رامان , نقص

Graphene , Raman scattering , Raman microspectrophotometer , Defect

Somayeh Gholipour

Dr Maryam Bahreini-Dr Mohammadreza Jafarfard