공머생의 공부노트

물질과 라만 산란의 원리 그렇다면 이러한 Raman산란 , 혹은 Rayleigh 산란은 왜 일어나고 어떤 것에 영향을 받을까? 빛은 기본적으로 전자기파이다. 시간에 따라 전자기파는 같은 지점에서 주파수에 따라 전위가 +에서 -로 바뀌고 이는 분자나 물질 자체가 전기적으로 진동하거나 내부의 전자의 움직임에 영향을 준다. 분자는 양자단위의 원자의 결합이므로 원자와 마찬가지로 원자핵과 전자를 가지고 있으며 이에 의한 분자 에너지 레벨을 가지고 있다. 당연하게도 분자는 에너지를 받으면 에너지 준위가 높아지는데 이런 에너지는 회전하거나(Erot) 제자리에서 진동하거나(Evib), 혹은 전자 준위 레벨(Eele)에 의해 축척되고 빠른 시간 내에 다시 방출된다. 즉 분자의 전체 에너지는 위의 3가지 에너지를 합한 것..

라만분석(Raman Spectroscopy)의 종류 라만분석은 분석시간도 짧고 스펙트럼의 결과가 신뢰성이 높은 뿐만이 아니라 샘플의 상황에 따라 결과에 영향을 많이 받지 않기에 Insitu 분석등으로 현 연구에서 많은 응용이 되고 있다. 특히 2D 반도체 물질(ex graphene, MoS2)같은 경우 phonon mode가 해석하기 상대적으로 용이하고 3차원 물질보다 자세한 해석이 가능하기에 2D물질 분석에 많이 응용되고 있다. monolayers, inter-layer breathing, shear modes, doping, disorder 등에 대한 분석이 가능하기에 단순히 물질 판별 뿐만이 아니라 물성이나 특징 또한 자세히 판별이 가능하다. 덕분에 라만 분석법은 25개가 넘는 변화형이 개발되었다...

라만현상이란 (Raman effect)? 일반적으로 빛은 물질과 만날때 흡광, 투과, 반사, 산란, 회절 등의 상호작용을 하게 된다. 이때 빛은 전자기파로서 파장에 따른 특정한 에너지를 가지고 있으며 일반적으로는 물질에 흡수되며 에너지를 전달한다. 입사한 빛은 대부분 물질에게 흡수되거나 반사되며 사라지지만 그중 일부 만이 회절이나 산란을 일으키는데, 라만 현상의 발견 이전에 사람들은 100의 에너지를 가진 빛(광자)가 입사하면 항상 100의 에너지를 가진 빛이 튕겨져 나오거나 흡수된다고 이해했다. 하지만 1928년 분자와 빛의 연관성에 대해 연구하던 과학자 라만(Chandrasekhra Venkata Raman)은 빛이 분자와 만나서 반사되면 아주 적은 비율로 다른 에너지를 가진 빛이 나오는 것을 관찰해..