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含晶格杂质的晶体纳米颗粒中的拉曼峰位移与展宽

介观与纳米尺度物理 2024-05-24 v1 材料科学

摘要

采用数值和解析方法研究了点状晶格杂质对纳米颗粒拉曼光谱(RS)的影响。考虑了不同质量的替代原子、空位以及原子间键无序等具体情况。研究表明,无序不仅导致光学声子线展宽,还会引起相应拉曼峰的位移。后者可以是正向的(即蓝移)或负向的(即红移),具体取决于杂质类型。因此,除了因尺寸量子化(限域)效应而产生的众所周知的红移之外,还存在一个额外的贡献。以纳米金刚石颗粒作为代表性示例,我们表明展宽和位移通常具有相同的数量级。在自洽 T 矩阵方法的框架下对结果进行了讨论。我们认为,为了精确处理实验拉曼光谱,这两种效应都应予以考虑。针对包括纳米金刚石中的 NV 色心在内的几个重要情况,我们给出了进行此类处理的简单方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.17310,
  title  = {Raman peak shift and broadening in crystalline nanoparticles with lattice impurities},
  author = {S. V. Koniakhin and O. I. Utesov and A. G. Yashenkin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.17310},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages, 8 figures