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德國化學系和納米科學中心Achim Hartschuh課題組--石墨烯中的非線性拉曼散射強度
      石墨烯中兩個主要的拉曼光譜帶G和2D的拉曼散射信號以相反的方式敏感地取決于激光強度。脈沖激光激發,達到的高電子溫度,導致在不同的光學共振態下,造成拉曼散射的不對稱費米-狄拉克分布。這會導致對G帶散射的部分Pauli阻擋的破壞性干擾量子路徑,這被觀察為G波段強度隨激光功率的超線性增加。另一方面,由于阻礙了建設性干擾的貢獻,2D波段表現出亞線性強度縮放。發現兩個波段相反的強度依賴性降低了觀察到的2D / G比,用于表征石墨烯樣品的關鍵量,對于約3000 K的電子溫度,其系數要提高兩倍以上。
 
Figure 1. 由cw激光器(綠線)和sub-ps脈沖激光器(藍線)激發的石墨烯的拉曼光譜
 

Figure 2. (a)在兩個不同的激發功率(分別為130和10 mW)下,在Eex = 1.96 eV時,針對ps脈沖激發而檢測到的拉曼G和2D譜帶。(b)G和2D波段的拉曼散射面積之比。
 

Figure 3.(a)在低(300 K)和高(3000 K)電子溫度下,電子的費米-狄拉克分布。 (b,c)能級方案分別說明了導致G和2D頻帶散射的過程。
 

Figure 4. (a)G和2D波段拉曼散射區域的依賴性。(b)實驗獲得的用于提高電子溫度的2D / G比的校正因子。(d)由于電子溫度控制干擾,對G波段的anti-Stokes/Stokes比的預測校正因子。
 
      相關研究成果于2020年由德國化學系和納米科學中心Achim Hartschuh課題組,發表在Nanoscale(DOI: 10.1039/C9NR10654E)上。原文:Non-linear Raman scattering intensities in graphene。
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