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介紹
氧化亞銅為一價(jià)銅的氧化物，是鮮紅色粉末狀固體，幾乎不溶于水，在酸性溶液中化為二價(jià)銅。它是一種重要的P型半導(dǎo)體材料，禁帶寬度僅為2.1eV，光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到18%。1998年氧化亞銅被發(fā)現(xiàn)可作為催化劑在陽光下將水分解成氫氣和氧氣，證明是一種前景的光催化氧化材料。現(xiàn)今，隨著納米材料的發(fā)展，不僅已經(jīng)制備各種尺寸及形貌的氧化亞銅微納米結(jié)構(gòu)，還提出了多種形貌控制理論，如量子點(diǎn)、納米線、納米片、納米球、多面體、空心結(jié)構(gòu)等。納米級的Cu2O還具有*的光學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)，在光電轉(zhuǎn)換、工業(yè)催化和氣體傳感器等方面也得到了廣泛的應(yīng)用。
拉曼光譜是通過散射光來獲得分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)信息，從而了解分子的結(jié)構(gòu)、對稱性、電子環(huán)境和分子結(jié)合情況，常用于定量和定性分析物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與組成。近年來，拉曼光譜逐漸被應(yīng)用到文物表面顏料的無損檢測與鑒定工作中，通過材料的拉曼光譜可以了解晶體內(nèi)部有關(guān)化學(xué)鍵、晶化程度、晶格畸變、相變等信息。本文主要分析摻雜后對氧化亞銅拉曼光譜的影響。
理論
光電實(shí)驗(yàn)表明，摻雜有時(shí)會(huì)顯著能提高Cu2O納米管陣列電的光電轉(zhuǎn)換性能，因此，本文主要分析Cu2O納米線摻雜具有半導(dǎo)體性質(zhì)物質(zhì)Zn制成的復(fù)合材料的拉曼光譜特性。
氧化亞銅具有簡單立方晶格，屬于 空間群。每個(gè)晶胞包含兩個(gè)氧化亞銅分子，如圖中的晶胞插圖所示。 | |
理論上，對于的赤銅礦型氧化亞銅晶體，在它的六個(gè)振動(dòng)模式中，只有 具有拉曼活性。實(shí)際上，由于缺陷的存在，不僅本征峰的強(qiáng)度可能低甚至被掩蓋，非拉曼活性的振動(dòng)模式也可以被激發(fā)出來，不同結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的氧化亞銅可以表現(xiàn)出不同的拉曼特性。在已有的氧化亞銅拉曼光譜的文獻(xiàn)報(bào)道中，熔融冷卻、高溫氧化等方法制備出的單晶氧化亞銅樣品與鏈狀空心球氧化亞銅就具有截然不同的拉曼響應(yīng)性質(zhì)，可以歸結(jié)為晶體生長過程的定向連接導(dǎo)致的晶體缺陷。
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